为何调用hashcode()会改变变量的哈希码值？

我在使用默认hashCode()实现（未重写）时，发现了一个奇怪的行为：

• 执行Main类10次，contact3的哈希码始终固定为1555009629；
• 但注释掉mergeContactData方法中的hashCode()调用后，再执行10次，contact3的哈希码会变成固定的41359092。

我只想了解这个行为背后的原因，不涉及重写hashCode()或哈希表/哈希映射的使用场景。

代码示例 #

Main类 #

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      Contact contact = new Contact("Gustavo", "xxx", 5555555555L);
      Contact contact2 = new Contact("Gustavo", "xxx", 5555555555L);
      Contact contact3 = contact.mergeContactData(contact2);
      System.out.println("Hashcode for contact3: " + contact3.hashCode());
   }
}

Contact类 #

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class Contact {
   private String name;
   private Set<String> emails = new HashSet<String>();
   private Set<String> phones = new HashSet<>();

   public Contact(String name) {
      this(name, null, 0);
   }

   public Contact(String name, String email) {
      this(name, email, 0);
   }

   public Contact(String name, long phone) {
      this(name, null, phone);
   }

   public Contact(String name, String email, long phone) {
      this.name = name;
      if (email != null) {
         this.emails.add((email));
      }

      if (phone < 1000000000) {
         System.out.println("Invalid Phone Number");
         return;
      }
      String phoneNumber = "";
      phoneNumber += "(" +
              String.valueOf(phone / 10000000);
      phone = phone % 10000000;
      phoneNumber += ")" + String.valueOf(phone / 10000);
      phone = phone % 10000;
      phoneNumber += "-" + String.valueOf(phone);

      this.phones.add(phoneNumber);
   }

   public String getName() {
      return this.name;
   }

   public Contact mergeContactData(Contact contact) {
      if (this.name.equals(contact.name)) {
         Contact newContact = new Contact(this.name);
         newContact.emails.addAll(this.emails);
         newContact.phones.addAll(this.phones);
         newContact.emails.addAll(contact.emails);

         System.out.println(newContact.hashCode()); // 注释/保留这行导致哈希码变化

         contact.phones.forEach(s -> newContact.phones.add(s));
         return newContact;
      } else {
         System.out.println("Not the same contact name");
         return this;
      }
   }

   @Override
   public String toString() {
      return this.name + " -> emails: " + this.emails + " Phone: " + this.phones;
   }
}

原因解释 #

这个行为的核心和Java默认Object.hashCode()的实现机制有关：

1. 默认哈希码的生成与缓存
   JVM对Object.hashCode()的默认实现有多种策略（不同JVM或版本可能不同，以HotSpot为例）：

   • 基于对象的内存地址转换为整数；
   • 为每个新对象分配递增的序列号；
   • 使用随机数生成哈希码，生成后会缓存到对象头中，后续调用直接返回缓存值。

2. 调用时机影响哈希码的原因

   • 当你在mergeContactData中提前调用newContact.hashCode()时，哈希码会在对象创建后、添加phones集合元素前被首次计算并缓存。此时JVM的对象分配状态（比如内存地址、序列号计数器位置）和后续调用时不同。
   • 若注释掉这行代码，哈希码的首次计算时机推迟到main方法中，此时JVM在这期间已经执行了更多操作（比如contact.phones.forEach循环中的对象操作），导致对象的哈希码生成状态发生变化，最终生成不同的哈希值。

3. 多次运行哈希码固定的原因
   同一执行场景下多次运行时，JVM的初始化状态、对象分配顺序、哈希生成的初始种子/计数器都是一致的，因此每次生成的哈希码会保持固定。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Gustavo Palomino