हैशकोड () और बराबरी () को समझना

मैंने हाल ही में प्रोग्रामिंग शुरू की है, और इस क्षेत्र में मेरे लिए बहुत कुछ है। यह लेख शुरुआती जावा प्रोग्रामर के लिए अभिप्रेत है, और, मुझे आशा है, साक्षात्कार के लिए एक पसंदीदा विषय के विकास में मदद करेगा " hashCode और equals "।
मैं आपको तुरंत चेतावनी देना चाहता हूं कि मैं इस विषय का विशेषज्ञ नहीं हूं और मैं कुछ गलत समझ सकता हूं, इसलिए, यदि आपको कोई गलती या अशुद्धि मिलती है, तो कृपया मुझसे संपर्क करें।

हैश कोड क्या है?

यदि बहुत सरल है, तो हैश कोड एक संख्या है। वास्तव में सरल है, है ना? अधिक सटीक रूप से, यह एक निश्चित लंबाई की स्ट्रिंग है जो मनमानी लंबाई ( विकिपीडिया ) के एक सरणी से प्राप्त की जाती है।

उदाहरण संख्या १
निम्नलिखित कोड चलाएँ:

 public class Main { public static void main(String[] args) { Object object = new Object(); int hCode; hCode = object.hashCode(); System.out.println(hCode); } } 

कार्यक्रम के परिणामस्वरूप, कंसोल में पूरे 10 अंकों की संख्या प्रदर्शित की जाएगी। यह संख्या हमारी निश्चित लंबाई वाली स्ट्रिंग है। जावा में, यह एक आदिम अंतर प्रकार की संख्या के रूप में दर्शाया जाता है, जो 4 बाइट्स है, और -2,147,483,648 से 2,147,483,647 नंबर डाल सकते हैं। इस स्तर पर, यह समझना महत्वपूर्ण है कि एक हैश कोड एक संख्या है जिसमें एक संख्या है इसकी सीमा, जो जावा के लिए एक आदिम पूर्णांक प्रकार int द्वारा सीमित है।

स्पष्टीकरण का दूसरा भाग पढ़ता है:

मनमानी लंबाई की एक सरणी से प्राप्त की।

मनमानी लंबाई की एक सरणी से हमारा मतलब एक वस्तु से है। 1 उदाहरण में, मनमानी लंबाई की एक सरणी के रूप में, हमारे पास प्रकार की Object ।

परिणामस्वरूप, जावा के संदर्भ में, एक हैश कोड एक पद्धति का पूर्णांक परिणाम है जो एक इनपुट पैरामीटर के रूप में एक वस्तु प्राप्त करता है।

यह विधि इस तरह से लागू की जाती है कि समान इनपुट ऑब्जेक्ट के लिए, हैश कोड हमेशा समान रहेगा। यह समझा जाना चाहिए कि संभव हैश कोड का सेट आदिम int प्रकार से सीमित है, और वस्तुओं का सेट केवल हमारी कल्पना द्वारा सीमित है। यहाँ से इस कथन का अनुसरण किया गया है: "कई वस्तुएं कई हैश कोड से अधिक शक्तिशाली हैं।" इस सीमा के कारण, यह बहुत संभव है कि विभिन्न वस्तुओं के हैश कोड संयोग कर सकते हैं।

यहाँ मुख्य बात यह है कि समझने के लिए है:

• यदि हैश कोड अलग हैं, तो इनपुट ऑब्जेक्ट अलग होने की गारंटी है।
• यदि हैश कोड समान हैं, तो इनपुट सुविधाएँ हमेशा समान नहीं होती हैं।

वह स्थिति जब विभिन्न वस्तुओं में समान हैश कोड होते हैं, को टकराव कहा जाता है। एक टक्कर की संभावना का उपयोग किया गया हैश कोड पीढ़ी एल्गोरिथ्म पर निर्भर करता है।

संक्षेप में:

सबसे पहले, भ्रम से बचने के लिए, हम शब्दावली को परिभाषित करेंगे। समान ऑब्जेक्ट्स समान फ़ील्ड सामग्री के साथ समान श्रेणी की वस्तुएँ हैं।

1. समान ऑब्जेक्ट के लिए, हैश कोड हमेशा समान रहेगा;
2. यदि वस्तुएं समान हैं, तो हैश कोड समान हैं (लेकिन इसके विपरीत नहीं, नियम 3 देखें)।
3. यदि हैश कोड समान हैं, तो इनपुट ऑब्जेक्ट हमेशा समान (टकराव) नहीं होते हैं;
4. यदि हैश कोड अलग हैं, तो वस्तुओं को अलग होने की गारंटी है;

समतुल्यता की अवधारणा। equals() विधि

जावा में शुरू करने के लिए, new ऑपरेटर को प्रत्येक कॉल स्मृति में एक नई वस्तु पैदा करता है। उदाहरण के लिए, आइए कुछ वर्ग बनाएं, इसे "ब्लैकबॉक्स" कहा जाए।

उदाहरण संख्या 2
निम्नलिखित कोड चलाएँ:

 public class BlackBox { int varA; int varB; BlackBox(int varA, int varB){ this.varA = varA; this.varB = varB; } } 

BlackBox प्रदर्शित करने के लिए एक वर्ग बनाएं।

 public class DemoBlackBox { public static void main(String[] args) { BlackBox object1 = new BlackBox(5, 10); BlackBox object2 = new BlackBox(5, 10); } } 

दूसरे उदाहरण में, मेमोरी में दो ऑब्जेक्ट बनाए जाएंगे।



लेकिन, जैसा कि आप पहले ही देख चुके हैं, इन वस्तुओं की सामग्री समान है, अर्थात्, समतुल्य है। Object क्लास में समतुल्यता की जांच करने के लिए, एक समतुल्य equals() विधि है जो वस्तुओं की सामग्री की तुलना करती है और यदि सामग्री समतुल्य और false तो नहीं तो टाइप boolean true का मान प्रदर्शित करता है।

 object1.equals(object2);//   true,     

समतुल्यता और हैश कोड निकटता से संबंधित हैं, क्योंकि हैश कोड की गणना ऑब्जेक्ट (फ़ील्ड मान) के आधार पर की जाती है और यदि एक ही वर्ग की दो वस्तुओं में समान सामग्री है, तो हैश कोड समान होना चाहिए ( नियम 2 देखें) ।

दूसरे शब्दों में:

 object1.equals(object2)//   true object1.hashCode() == object2.hashCode()//   true 

मैंने लिखा "होना चाहिए" क्योंकि यदि आप पिछले उदाहरण का अनुसरण करते हैं, तो वास्तव में सभी कार्यों का परिणाम false होगा। कारणों की व्याख्या करने के लिए, Object क्लास के स्रोत कोड पर एक नज़र डालें।

कक्षा वस्तु

जैसा कि आप जानते हैं, सभी जावा कक्षाएं Object क्लास से विरासत में मिली हैं। इस वर्ग में hashCode() और equals() विधियाँ पहले से ही परिभाषित हैं।
जब आप अपनी कक्षा को परिभाषित करते हैं, तो आप स्वचालित रूप से Object क्लास के सभी तरीकों को विरासत में लेते हैं। और ऐसी स्थिति में जब hashCode() और equals() आपकी कक्षा में पुनः परिभाषित ( @overriding ) नहीं Object , तब Object से उनके कार्यान्वयन Object ।

Object क्लास में equals() विधि के स्रोत कोड पर विचार करें।

 public boolean equals(Object obj) { return (this == obj); } 

वस्तुओं की तुलना करते समय, " == " ऑपरेशन केवल एक ही मामले में true हो जाएगा - जब लिंक एक ही वस्तु को इंगित करते हैं। इस मामले में, खेतों की सामग्री को ध्यान में नहीं रखा जाता है।

नीचे दिए गए कोड को क्रियान्वित करने से, equals वापस आ जाएगी।

 public class DemoBlackBox { public static void main(String[] args) { BlackBox object3 = new BlackBox(5, 10); BlackBox object4 = object3;//  object4   //-     object3 object3.equals(object4)//true } } 

अब यह समझ में आया कि Object.equals() काम क्यों नहीं करना चाहिए क्योंकि यह लिंक की तुलना करता है, वस्तुओं की सामग्री नहीं।
अगली पंक्ति में hashCode() , जो अपेक्षित रूप से भी काम नहीं करता है।

Object क्लास में hashCode() विधि के स्रोत कोड पर एक नज़र डालें:

 public native int hashCode(); 

वह संपूर्ण कार्यान्वयन है। native कीवर्ड का मतलब है कि इस पद्धति का कार्यान्वयन किसी अन्य भाषा में किया जाता है, उदाहरण के लिए, C, C ++ या असेंबलर में। विशिष्ट native int hashCode() C ++ में लागू किया गया है, यहां स्रोत हैं - http://hg.openjdk.java.net/jdk7/jdk7/hotspot/file/tip/trc/share/vm/runtime/synchronizer.cpp फ़ंक्शन get_next_hash ।

Object क्लास की वस्तुओं के लिए हैश कोड की गणना करते समय, पार्क-मिलर आरएनजी एल्गोरिथ्म डिफ़ॉल्ट रूप से उपयोग किया जाता है। यह एल्गोरिथ्म एक यादृच्छिक संख्या जनरेटर पर आधारित है। इसका मतलब है कि हर बार जब प्रोग्राम शुरू होता है, तो ऑब्जेक्ट का एक अलग हैश कोड होगा।

यह पता चलता है कि Object क्लास से hashCode() पद्धति के कार्यान्वयन का उपयोग करते हुए, हर बार जब हम new BlackBox() वर्ग का ऑब्जेक्ट बनाते हैं, तो हमें अलग-अलग हैश कोड मिलेंगे। यही नहीं, कार्यक्रम को पुनः आरंभ करने पर, हमें पूरी तरह से अलग मूल्य मिलेंगे, क्योंकि यह सिर्फ एक यादृच्छिक संख्या है।

लेकिन, जैसा कि हम याद करते हैं, नियम को पूरा किया जाना चाहिए: "यदि एक ही वर्ग की दो वस्तुओं में समान सामग्री है, तो हैश कोड समान होना चाहिए । " इसलिए, एक कस्टम वर्ग बनाते समय, hashCode() और equals() विधियों को फिर से परिभाषित करने के लिए प्रथागत है ताकि ऑब्जेक्ट फ़ील्ड को ध्यान में रखा जाए।
यह मैन्युअल रूप से या आईडीई में स्रोत कोड पीढ़ी के टूल का उपयोग करके किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, ग्रहण में, यह स्रोत है -> हैशकोड उत्पन्न करें () और बराबर () ...

परिणामस्वरूप, ब्लैकबॉक्स वर्ग फॉर्म पर ले जाता है:

 public class BlackBox { int varA; int varB; BlackBox(int varA, int varB){ this.varA = varA; this.varB = varB; } @Override public int hashCode() { final int prime = 31; int result = 1; result = prime * result + varA; result = prime * result + varB; return result; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) return true; if (obj == null) return false; if (getClass() != obj.getClass()) return false; BlackBox other = (BlackBox) obj; if (varA != other.varA) return false; if (varB != other.varB) return false; return true; } } 

अब hashCode() और equals() विधियाँ सही तरीके से काम करती हैं और वस्तु क्षेत्रों की सामग्री को ध्यान में रखती हैं:

 object1.equals(object2);//true object1.hashCode() == object2.hashCode();//true 

यदि आप मैन्युअल रूप से ओवरराइड करने में रुचि रखते हैं, तो आप प्रभावी जावा - जोशुआ बलोच , अध्याय 3, आइटम 8.9 पढ़ सकते हैं।

परिणाम

एक कस्टम वर्ग बनाते समय, आपको hashCode() और equals() विधियों को फिर से परिभाषित करना होगा ताकि वे सही तरीके से काम करें और ऑब्जेक्ट के डेटा को ध्यान में रखें। इसके अलावा, यदि आप Object से कार्यान्वयन को छोड़ देते हैं, तो java.util.HashMap का उपयोग करना चाहिए। HashMap के बाद से समस्याएँ होंगी, क्योंकि HashMap सक्रिय रूप से अपने काम में हैशकोड equals() और equals() hashCode() उपयोग करता है, लेकिन tarzan82 ने इसके बारे में चित्र पोस्ट में डेटा संरचना में अच्छी तरह से लिखा है। HashMap ।

संदर्भ:

• Java.lang.Object क्लास के लिए सोर्स कोड
• हैशकोड के पैर कहाँ से बढ़ते हैं
• जावा में हैशकोड कैसे जनरेट करें
• हैशकोड () और समान () विधियों की कुशल और त्रुटि मुक्त घोषणा
• वस्तु तुलना: सिद्धांत
• वस्तु तुलना: अभ्यास