Java HashMap中hashCode方法的位异或运算规则及重写相关疑问

按位异或运算规则 #

你对^运算符的理解是正确的，按位异或确实是将两个整数转换为二进制后，对相同位置的位逐一执行运算。
需要先明确：Java中Objects.hashCode()的返回值是固定32位的int类型有符号整数，不存在二进制长度不一致的情况，所有返回值都会统一为32位，不足的高位自动补0。
长度统一后的运算规则非常简单：

• 相同位置的两个位值相同（均为0或均为1），运算结果的对应位为0
• 相同位置的两个位值不同（一个为0一个为1），运算结果的对应位为1

这里HashMap的Node类实现hashCode()时用异或逻辑，是为了均匀混合key和value的哈希特征，尽可能降低哈希冲突的概率，对应实现代码如下：

public final int hashCode() {
    return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
}

hashCode()的核心作用 #

hashCode()的核心价值是为哈希表结构（HashMap、HashSet、HashTable等）提供快速定位能力。哈希表执行插入、查询操作时，会先计算key对象的hashCode，直接定位到对应的存储桶位置，时间复杂度接近O(1)，远高于逐个遍历调用equals()比对的效率。

重写equals必须同步重写hashCode的规则说明 #

这个说法完全正确，是Java语言规范明确要求的通用约定，违反该约定会导致哈希表类出现逻辑错误：

• 约定要求：如果两个对象调用equals()返回true，那么它们的hashCode()返回值必须完全相等
• 如果只重写equals()不重写hashCode()，就会出现两个逻辑相等的对象hashCode不同的情况。此时你把第一个对象作为key存入HashMap，再用第二个逻辑相等的对象去查询时，会因为hashCode不同定位到不同的存储桶，直接返回null，完全找不到之前存入的元素。
• 反过来，两个对象equals()返回false时，hashCode可以相等（即哈希冲突），只会降低哈希表的运行效率，不会影响正确性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者john_w