Item 11 - equals를 재정의하려거든 hashCode도 재정의하라.

Object 의 HashCode 규약

• 애플리케이션이 유지되는 동안 equals비교에 사용되는 정보(핵심필드)가 유지된다면, hashCode는 항상 같은값을 반환해야한다

• equals() 로 두 객체를 같다고 판단했다면 두 객체의 hashCode는 똑같은 값을 반환해야한다

• equals()가 두 객체를 다르다고 판단했더라도, hashCode를 각각 다른값을 반환할 필요는 없다. 단, 다른 객체에 대해서는 다른 값을 반환해야 해시테이블의 성능이 좋아진다

왜 hashCode도 재정의 해야되는지

• equals() 를 재정의 해서 물리적으로 다른 두 객체를 논리적으로 같다고 할수있다.
  이경우 equals() 로 두객체를 같다고 판단하는데 hashCode는 다른값을 가지게되어 규약을 어기게된다

public class PhoneNumber {
    private final int areaCode, prefix, lineNum;

    public PhoneNumber(int areaCode, int prefix, int lineNum) {
        this.areaCode = areaCode;
        this.prefix = prefix;
        this.lineNum = lineNum;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        PhoneNumber that = (PhoneNumber) o;
        return areaCode == that.areaCode && prefix == that.prefix && lineNum == that.lineNum;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Map<PhoneNumber, String> m = new HashMap<>();
        PhoneNumber phoneNumber = new PhoneNumber(707, 867, 5309);
        PhoneNumber phoneNumber2 = new PhoneNumber(707, 867, 5309);
        System.out.println(phoneNumber2.equals(phoneNumber)); // true

        m.put(phoneNumber, "제니");
        System.out.println(m.get(phoneNumber2)); // null
    }

hashCode 재정의하는 최악의 방법

@Override
public int hashCode() {
   return 42;
}

특정 int값을 반환하는 방법

• 불가능한것은 아니지만 성능에 악영향을 준다

• 42라는 똑같은 값만 내주어 해시버킷하나에 노드들이 쌓이게 되어 연결리스트처럼 동작한다 => 해시코드가 42인 객체들의 노드가 버킷에 쌓이게 되고 연결리스트로 버킷을 관리하게되어 조회시 속도가 O(1) -> O(N)으로 느려진다

자바8부터는 연결리스트의 노드가 8개 이상이되면 그때부터 레드블랙트리로 관리합니다 O(LogN)

hashCode 작성요령

좋은 해시 함수는 같지 않은 인스턴스에 대해 같지 않은 해시 코드를 생성해야 한다
이상적으로 해시 함수는 모든 int 값에 균일하지 않은 인스턴스의 합당한 컬렉션을 배포해야 한다.

• 객체의 핵심필드 하나의 해시코드 값을 구해서 result라는 변수에 초기화시킨다

• 객체의 필드 타입에 따라 Type.hashCode(필드명)으로 수행한다 (Type은 Wrapper class)

• 참조타입인경우 그 참조타입의 hashCode()를 호출한다

• 배열인경우 핵심원소 각각을 필드처럼 다룬다

위의 과정에서 계산한 해시코드로 result를 갱신한다

result = 31 * result + c(핵심필드로 계산한 해시코드)

곱숫자가 31인이유

• 홀수이면서 소수이며 빠르게 계산할수있다
  • 31N = 32N - N 으로 32N- N은 (N«5) - N과 같아 빠르게 계산할수있다.

hashCode 지연초기화

    private int hashCode;
    
    @Override
    public int hashCode() {
        int result = hashCode;
        if (result == 0) {
            result = Integer.hashCode(areaCode);
            result = 31 * result + Integer.hashCode(prefix);
            result = 31 * result + Integer.hashCode(lineNum);
            hashCode = result;
        }
        return result;
    }

• 해시코드를 항상 계산하는것도 비용이기때문에 캐싱방식을 고려할수있다.

• 위의 코드에선 스레드 안정성까지 고려해야한다.