자바 해시코드()

해시 원리

먼저 Java 해시코드를 정의하기 전에 해싱이 무엇이며 용도가 무엇인지 이해해야 합니다. 해싱은 일부 데이터에 해시 함수를 적용하는 과정입니다. 해시 함수는 수학 함수일 뿐입니다. 이것에 대해 걱정하지 마십시오! "수학"이 항상 "복잡함"을 의미하는 것은 아닙니다. 여기서는 데이터를 문자 집합(코드)으로 매핑하는 특정 규칙과 일부 데이터가 있음을 의미합니다. 예를 들어 16진수 암호일 수 있습니다. 입력에 임의의 크기의 데이터가 있고 여기에 해시 함수를 적용합니다. 출력에서 고정 크기 데이터(예: 32자)를 얻습니다. 일반적으로 이러한 종류의 함수는 큰 데이터 조각을 작은 정수 값으로 변환합니다. 이 함수 작업의 결과를 해시 코드라고 합니다. 해시 함수는 암호화 및 일부 다른 영역에서도 널리 사용됩니다. 해시 함수는 다를 수 있습니다.

• 특정 개체에는 특정 해시 코드가 있습니다.
• 두 개체가 같으면 해당 해시 코드가 동일합니다. 그 반대는 사실이 아닙니다.
• 해시 코드가 다르면 개체가 확실히 같지 않습니다.
• 다른 개체는 동일한 해시 코드를 가질 수 있습니다. 그러나 매우 가능성이 낮은 이벤트입니다. 이 시점에서 우리는 데이터를 잃을 수 있는 충돌, 상황이 있습니다.

"적절한" 해시 함수는 충돌 가능성을 최소화합니다.

자바의 해시코드

Java에서 해시 함수는 일반적으로 hashCode() 메서드 에 연결됩니다 . 정확히는 Object에 해시 함수를 적용한 결과가 해시 코드입니다. 모든 Java 객체에는 해시 코드가 있습니다. 일반적으로 해시 코드는 클래스 의 hashCode() 메서드 에 의해 계산되는 숫자입니다 Object. 일반적으로 프로그래머는 객체에 대해 이 메서드를 재정의하고 특정 데이터를 보다 효율적으로 처리하기 위해 hashCode() equals () 메서드 와 관련됩니다 . hashCode () 메서드는 개체의 숫자 표현인 int(4바이트) 값을 반환합니다. 예를 들어 이 해시 코드는 데이터를 보다 효율적으로 저장하고 그에 따라 데이터에 더 빠르게 액세스하기 위해 컬렉션에서 사용됩니다. 기본적으로 hashCode()개체에 대한 함수는 개체가 저장된 메모리 셀의 번호를 반환합니다. 따라서 애플리케이션 코드를 변경하지 않은 경우 함수는 동일한 값을 반환해야 합니다. 코드가 약간 변경되면 해시코드 값도 변경됩니다. Java에서 사용되는 해시 코드는 무엇입니까? 우선 Java 해시코드는 프로그램이 더 빠르게 실행되도록 도와줍니다. o1예를 들어 어떤 유형 의 두 개체를 비교하면 o2작업에 o1.equals(o2)20배 정도 더 많은 시간이 걸립니다 o1.hashCode() == o2.hashCode().

자바 equals()

부모 클래스에는 hashCode()Object 메서드 와 함께 두 개체의 동등성을 확인하는 데 사용되는 함수인 equals() 도 있습니다 . 이 함수의 기본 구현은 단순히 두 개체의 링크가 동일한지 확인합니다. equals() 및 hashCode() 에는 계약이 있으므로 둘 중 하나를 재정의하는 경우 이 계약을 위반하지 않으려면 다른 하나를 재정의해야 합니다.

hashCode() 메서드 구현

예

이름 이라는 하나의 필드가 있는 Character 클래스를 만들어 봅시다 . 그런 다음 Character 클래스의 두 개체인 character1 과 character2 를 만들고 동일한 이름으로 설정합니다. Object 클래스 의 기본 hashCode() 및 equals()를 사용하면 동일한 객체가 아니라 확실히 다른 객체를 얻게 됩니다. 이것이 Java의 해시코드가 작동하는 방식입니다. 서로 다른 메모리 셀에 있고 equals() 연산 결과가 false이기 때문에 서로 다른 해시코드를 갖게 됩니다.

import java.util.Objects;

public class Character {
    private String Name;

    public Character(String name) {
        Name = name;
    }

    public String getName() {
        return Name;
    }

    public void setName(String name) {
        Name = name;
    } 

    public static void main(String[] args) {
        Character character1 = new Character("Arnold");
        System.out.println(character1.getName());
        System.out.println(character1.hashCode());
        Character character2 = new Character("Arnold");
        System.out.println(character2.getName());
        System.out.println(character2.hashCode());
        System.out.println(character2.equals(character1));
    }
}

프로그램 실행 결과:

Arnold
1595428806
Arnold
1072408673
false

콘솔에 있는 두 개의 10자리 숫자는 해시 코드입니다. 이름이 같은 경우 동일한 개체를 갖고 싶다면 어떻게 해야 합니까? 어떻게 해야 합니까? 답: Character 클래스 에 대해 Object 클래스의 hashCode() 및 equals() 메서드를 재정의해야 합니다 . IDEA IDE에서 자동으로 수행할 수 있습니다. 키보드에서 alt + insert를 누르고 Generate -> equals() 및 hashCode()를 선택하면 됩니다 . 이 예제의 경우 다음 코드가 있습니다.

import java.util.Objects;

public class Character {
    private String Name;

    public Character(String name) {
        Name = name;
    }

    public String getName() {
        return Name;
    }

    public void setName(String name) {
        Name = name;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (!(o instanceof Character)) return false;

        Character character = (Character) o;

        return getName() != null ? getName().equals(character.getName()) : character.getName() == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return getName() != null ? getName().hashCode() : 0;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Character character1 = new Character("Arnold");
        System.out.println(character1.getName());
        System.out.println(character1.hashCode());
        Character character2 = new Character("Arnold");
        System.out.println(character2.getName());
        System.out.println(character2.hashCode());
        System.out.println(character2.equals(character1));
    }
}

이 코드를 실행한 결과:

Arnold
1969563338
Arnold
1969563338
true

이제 프로그램은 객체를 동일하다고 식별하고 동일한 해시 코드를 가집니다.

자바 해시코드 예:

나만의 hashCode() 및 equals()

고유한 equals() 및 hashCode() 구현을 만들 수도 있지만 주의하고 해시코드 충돌을 최소화해야 합니다. 다음은 Student 클래스에 있는 고유한 hashCode() 및 equals() 메서드 의 예입니다 .

import java.util.Date;

public class Student {
   String surname;
   String name;
   String secondName;
   Long birthday; // Long instead of long is used by Gson/Jackson json parsers and various orm databases

   public Student(String surname, String name, String secondName, Date birthday ){
       this.surname = surname;
       this.name = name;
       this.secondName = secondName;
       this.birthday = birthday == null ? 0 : birthday.getTime();
   }
//Java hashcode example
   @Override
   public int hashCode(){
       //TODO: check for nulls
       //return surname.hashCode() ^ name.hashCode() ^ secondName.hashCode() ^ (birthday.hashCode());
       return (surname + name + secondName + birthday).hashCode();
   }
   @Override
   public boolean equals(Object other_) {
       Student other = (Student)other_;
       return (surname == null || surname.equals(other.surname) )
               && (name == null || name.equals(other.name))
               && (secondName == null || secondName.equals(other.secondName))
               && (birthday == null || birthday.equals(other.birthday));
   }
}

그리고 작업을 시연하는 Main 클래스:

import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;

public class Main {
   static HashMap<Student, Integer> cache = new HashMap<Student, Integer>(); // <person, targetPriority>

   public static void main(String[] args) {
       Student sarah1 = new Student("Sarah","Connor", "Jane", null);
       Student sarah2 = new Student("Sarah","Connor", "Jane", new Date(1970, 01-1, 01));
       Student sarah3 = new Student("Sarah","Connor", "Jane", new Date(1959, 02-1, 28)); // date not exists
       Student john = new Student("John","Connor", "Kyle", new Date(1985, 02-1, 28)); // date not exists
       Student johnny = new Student("John","Connor", "Kyle", new Date(1985, 02-1, 28)); // date not exists
       System.out.println(john.hashCode());
       System.out.println(johnny.hashCode());
       System.out.println(sarah1.hashCode());
       System.out.println();
       cache.put(sarah1, 1);
       cache.put(sarah2, 2);
       cache.put(sarah3, 3);
       System.out.println(new Date(sarah1.birthday));
       System.out.println();
       cache.put(john, 5);
       System.out.println(cache.get(john));
       System.out.println(cache.get(johnny));
       cache.put(johnny, 7);
       System.out.println(cache.get(john));
       System.out.println(cache.get(johnny));
   }
}

해시코드는 무엇에 사용되나요?

우선 모든 해시코드는 프로그램이 더 빨리 실행되도록 도와줍니다. o1예를 들어 어떤 유형 의 두 개체를 비교하면 o2작업에 o1.equals(o2)o1.hashCode() == o2.hashCode()보다 약 20배 더 많은 시간이 걸립니다. Java에서 해싱 원칙은 HashMap , HashSet 및 HashTable 과 같은 일부 인기 있는 컬렉션 뒤에 있습니다 .

결론

모든 Java 객체에는 Object 클래스 에서 상속된 hashCode() 및 equals() 메서드가 있습니다. 제대로 작동하는 평등 메커니즘을 얻으려면 자신의 클래스에 대해 hashcode() 및 equals() 메서드를 재정의하는 것이 좋습니다 . 해시 코드를 사용하면 프로그램이 더 빠르게 실행됩니다.