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技術社區[雲棲]
Java中String的hash函數分析
JDK6的源碼：
/**
* Returns a hash code for this string. The hash code for a
* <code>String</code> object is computed as
* <blockquote><pre>
* s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]
* </pre></blockquote>
* using <code>int</code> arithmetic, where <code>s[i]</code> is the
* <i>i</i>th character of the string, <code>n</code> is the length of
* the string, and <code>^</code> indicates exponentiation.
* (The hash value of the empty string is zero.)
*
* @return a hash code value for this object.
*/
public int hashCode() {
int h = hash;
if (h == 0) {
int off = offset;
char val[] = value;
int len = count;
for (int i = 0; i < len; i++) {
h = 31*h + val[off++];
}
hash = h;
}
return h;
}
以字符串"123"為例：
字符'1'的ascii碼是49
hashCode = （49*31 + 50）*31 + 51
或者這樣看：
hashCode=（'1' * 31 + '2' ） * 31 + '3'
可見實際可以看作是一種權重的算法，在前麵的字符的權重大。
這樣有個明顯的好處，就是前綴相同的字符串的hash值都落在鄰近的區間。
好處有兩點：
1.可以節省內存，因為hash值在相鄰，這樣hash的數組可以比較小。比如當用HashMap，以String為key時。
2.hash值相鄰，如果存放在容器，比好HashSet，HashMap中時，實際存放的內存的位置也相鄰，則存取的效率也高。（程序局部性原理）
以31為倍數，原因了31的二進製全是1，則可以有效地離散數據。
最後看下，兩個字符串，由Eclipse生成的代碼是如何計算hash值的：
public class Name{
String firstName;
String lastName;
@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result
+ ((firstName == null) ? 0 : firstName.hashCode());
result = prime * result
+ ((lastName == null) ? 0 : lastName.hashCode());
return result;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
Name other = (Name) obj;
if (firstName == null) {
if (other.firstName != null)
return false;
} else if (!firstName.equals(other.firstName))
return false;
if (lastName == null) {
if (other.lastName != null)
return false;
} else if (!lastName.equals(other.lastName))
return false;
return true;
}
}
可見，還是以31為倍數， hashCode = firstName.hashCode() * 31 + lastName.hashCode() 。
BTW：Java的字符串的hash做了緩存，第一次才會真正算，以後都是取緩存值。
eclipse生成的equals函數質量也很高，各種情況都考慮到了。
總結：字符串hash函數，不僅要減少衝突，而且要注意相同前綴的字符串生成的hash值要相鄰。
最後更新：2017-04-02 06:52:21