背景
哈希表（Hash Table）这个数据结构想必大多数人都不陌生，而且在很多地方都会利用到哈希表（Hash Table）来提高查找效率。在Java的Object类中有一个方法:
public native int hashCode();
根据这个方法的声明可知，该方法返回一个int类型的数值，并且是本地方法，因此在Object类中并没有给出具体的实现。
为何Object类需要这样一个方法？它有什么作用呢？今天我们就来具体探讨一下hashCode方法。
hashCode() 的作用
对于包含容器类型的程序设计语言来说，基本上都会涉及到hashCode。
在Java中也一样，hashCode()方法的主要作用，是为了配合基于散列的集合一起正常运行，这样的散列集合包括HashSet、HashMap以及HashTable。
为什么这么说呢？考虑一种情况，当向散列集合中插入一个对象时，如何判别在集合中是否已经存在该对象了？
注意：散列集合中不允许重复的元素存在。
也许大多数人都会想，到调用equals()方法来逐个进行比较。
这个方法确实可行。但是如果集合中已经存在一万条数据或者更多的数据，如果采用equals()方法去逐一比较，效率必然是一个问题。
此时，hashCode() 方法的作用就体现出来了。
当集合要添加新的对象时，先调用这个对象的hashCode方法，得到对应的hashcode值，实际上在HashMap的具体实现中会用一个table保存已经存进去的对象的hashcode值，如果table中没有该hashcode值，它就可以直接存进去，不用再进行任何比较了；如果存在该hashcode值， 就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就不存了，不相同就散列其它的地址。
所以，这里存在一个冲突解决的问题，这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了，说通俗一点：Java中的hashCode方法就是根据一定的规则将与对象相关的信息（比如对象的存储地址，对象的字段等）映射成一个数值，这个数值称作为散列值。
下面这段代码是java.util.HashMap的中put方法的具体实现：
public V put(K key, V value) {
if (key == null)
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}
put方法是用来向HashMap中添加新的元素。
从put方法的具体实现可知，会先调用hashCode方法得到该元素的hashCode值，然后查看table中是否存在该hashCode值，如果存在则调用equals方法重新确定是否存在该元素，如果存在，则更新value值，否则将新的元素添加到HashMap中。
从这里可以看出，hashCode方法的存在是为了减少equals方法的调用次数，从而提高程序效率。
根据hashcode值判断对象相等
有人可能会问，可以直接根据hashcode值判断两个对象是否相等吗？
肯定是不可以的。
因为不同的对象可能会生成相同的hashcode值，这时发生了哈希碰撞（hash collision）。
虽然不能根据hashcode值判断两个对象是否相等，但是可以直接根据hashcode值判断两个对象不等。
如果两个对象的hashcode值不等，则必定是两个不同的对象。如果要判断两个对象是否真正相等，必须通过equals方法。
也就是说，对于两个对象：
- 如果调用equals方法得到的结果为true，则两个对象的hashcode值必定相等；
- 如果equals方法得到的结果为false，则两个对象的hashcode值不一定不同；
- 如果两个对象的hashcode值不等，则equals方法得到的结果必定为false；
- 如果两个对象的hashcode值相等，则equals方法得到的结果未知。
equals方法和hashCode方法
在有些情况下，程序设计者在设计一个类的时候为需要重写equals方法，比如String类。
但是千万要注意，在重写equals方法的同时，必须重写hashCode方法。
为什么这么说呢？
下面看一个例子：
class People {
private String name;
private int age;
public People(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
// TODO Auto-generated method stub
return this.name.equals(((People) obj).name) && this.age == ((People) obj).age;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
People p1 = new People("Jack", 12);
System.out.println(p1.hashCode());
HashMap<People, Integer> hashMap = new HashMap<People, Integer>();
hashMap.put(p1, 1);
People p2 = new People("Jack", 12);
System.out.println(hashMap.get(p2));
}
}
分析
在这里我只重写了equals方法，也就说如果两个People对象，如果它的姓名和年龄相等，则认为是同一个人。
这段代码本来的意愿是想这段代码输出结果为“1”，但是事实上它输出的是“null”。
为什么呢？原因就在于重写equals方法的同时忘记重写hashCode方法。
虽然通过重写equals方法使得逻辑上姓名和年龄相同的两个对象被判定为相等的对象（跟String类类似），但是要知道默认情况下，hashCode方法是将对象的存储地址进行映射。那么上述代码的输出结果为“null”就不足为奇了。原因很简单，p1指向的对象和p2指向的对象，它们的存储地址肯定不同。
所以在hashmap进行get操作时，因为得到的hashcdoe值不同（注意，上述代码也许在某些情况下会得到相同的hashcode值，不过这种概率比较小，因为虽然两个对象的存储地址不同也有可能得到相同的hashcode值），所以导致在get方法中for循环不会执行，直接返回null。
因此如果想上述代码输出结果为“1”，很简单，只需要重写hashCode方法，让equals方法和hashCode方法始终在逻辑上保持一致性。
比如，在 People 类中，这样增加对hashCode() 方法的重写。
class People{
...
@Override
public int hashCode() {
// TODO Auto-generated method stub
return name.hashCode()*37+age;
}
}
这样一来的话，输出结果就为“1”了。
覆写（overwrite）equals()时的准则
- 自反性（reflexive）。对于任意不为
null的引用值x，x.equals(x)一定是true。 - 对称性（symmetric）。对于任意不为
null的引用值x和y，当且仅当x.equals(y)是true时，y.equals(x)也是true。 - 传递性（transitive）。对于任意不为
null的引用值x、y和z，如果x.equals(y)是true，同时y.equals(z)是true，那么x.equals(z)一定是true。 - 一致性（consistent）。对于任意不为
null的引用值x和y，如果用于equals比较的对象信息没有被修改的话，多次调用时x.equals(y)要么一致地返回true要么一致地返回false。 - 对于任意不为
null的引用值x，x.equals(null)返回false。
对于Object类来说，equals()方法在对象上实现的是差别可能性最大的等价关系，即，对于任意非null的引用值x和y，当且仅当x和y引用的是同一个对象，该方法才会返回true。
需要注意的是当equals()方法被override时，hashCode()也要被override。按照一般hashCode()方法的实现来说，相等的对象，它们的hash code一定相等。
Reference
- 浅谈Java中的hashcode方法 - https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3681042.html
- Java提高篇——equals()与hashCode()方法详解 - https://www.cnblogs.com/Qian123/p/5703507.html
- 面试官爱问的equals与hashCode - https://juejin.im/post/5a4379d4f265da432003874c