为什么Java在String的hashCode()中使用31作为乘数？

深入探究 Java 的 String 的 hashCode() 31 乘数背后的推理

Java 的 String 实现采用特定的公式来计算哈希码：

s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]

其中 s[i] 表示字符串的第 i 个字符，n 表示其长度，^ 表示求幂。然而，一个相关的问题出现了：为什么乘数设置为 31？

这个选择源于 Joshua Bloch 的著名著作《Effective Java，第二版》中概述的原则。 Bloch 的基本原理围绕乘数的两个关键标准：它应该是一个相对较大的素数。

奇数素数乘数的好处

Bloch 强调使用像31这样的奇素数乘法器可以确保乘法运算不会因溢出而导致信息丢失。如果乘数是偶数，则可能会发生溢出，并且由于乘以 2 类似于移位，因此关键信息可能会受到损害。

素数乘数的微妙优势

虽然选择质数乘数的具体优势不太明显，但它符合惯例。值得注意的是，31 拥有一个独特的属性：它允许将乘法有效地替换为移位和减法，从而提高性能。这种优化通常由现代虚拟机 (VM) 自动执行。

共识

综上所述，Java 使用 31 作为 String 的 hashCode() 方法的乘数源于它作为奇素数的地位。这种选择可以防止由于溢出而丢失信息，并通过用移位和减法代替乘法来增强性能。

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