[이펙티브 자바] 11. equals를 재정의하려거든 hashCode도 재정의하라

핵심 정리: hashCode 규약

- equals 비교를 사용하는 정보가 변경되지 않았다면 hashCode는 매번 같은 값을 리턴해야 한다. (변경되거나, 애플리케이션을 다시 실행했다면 달라질 수 있다.)

- 두 객체에 대한 equals가 같다면, hashCode의 값도 같아야 한다.

- 두 객체에 대한 equals가 다르더라도, hashCode의 값은 같을 수 있지만 해시 테이블 성능을 고려해 다른 값을 리턴하는 것이 좋다. 동작은 한다.

 

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

 

hashCode가 같으면 모두 같은 버킷에 들어간다. linked list 처럼 동작 --> hash값으로 꺼내기 때문에 효용의 가치가 없다. O(n)만큼 들어가서 알고리즘의 효율성이 떨어진다. 

 

좋은 해시 함수라면 서로 다른 인스턴스에 다른 해시코드를 반환한다. 이상적인 해시 함수는 주어진 (서로 다른 )인스턴스들을 32 비트 정수 범위에 균일하게 분배해야 한다. 

 

<좋은 해시코드를 작성하는 간단한 유형>

1. int 변수 result를 선언한 후 값 c로 초기화한다. 이때 c는 해당 객체의 첫 번째 핵심 필드를 단계 2.a 방식으로 계산한 해시코드다(여기서 핵심 필드란 equals 비교에 사용되는 필드를 말한다. 아이템 10)

2. 해당 객체의 나머지 핵심 필드 f 각각에 대해 다음 작업을 수행한다.

     a. 해당 필드의 해시코드 c를 계산한다. 

     b. 단계 2.a에서 계산한 해시코드 c로 result를 갱신하다. 코드로는 다음과 같다. result = 31 * result + c;

3. result를 반환한다. 

 

동치인 인스턴스가 서로 다른 해시코드를 반환한다면 원인을 찾아 해결하자.

 

전형적인 hashCode 메서드

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

PhoneNumber에 딱 맞게 구현한 hashCode다. 자바 플랫폼 라이브러리의 클래스들이 제공하는 hashCode 메서드와 비교해도 손색이 없다. 31을 사용할 때 가장 충돌이 적다

 

한 줄짜리 hashCode 메서드 - 성능이 살짝 아쉽다.

@Override public boolean equals(Object o) {
     if (o == this)
         return true;
     if (!(o instanceof PhoneNumber))
         return false;
     PhoneNumber pn = (PhoneNumber)o;
      return pn.lineNum == lineNum && pn.prefix == prefix
               && pn.areaCode == areaCode;
ㅌ}

@Override public int hashCode(){
        return Objects.hash(lineNum, prefix, areaCode);
}

클래스가 불변이고 해시코드를 계산하는 비용이 크다면, 매번 새로 계산하기 보다는 캐싱하는 방식을 고려해야 한다. 

 

핵심정리

equals를 재정의할 때는 hashCode도 반드시 재정의해야 한다. 그렇지 않으면 프로그램이 제대로 동작하지 않을 것이다. 

 

@EqualsAndHashCode를 통하여 코드를 작성한다. -lombok에서 테스트 하기 때문에 테스트 하지 않아도 된다.

 

자바 8에서 해시 충돌시 성능 개선을 위해 내부적으로 동일한 버켓에 일정 개수 이상의 엔트리가 추가되면, 연결 리스트 대신 이진 트리를 사용하도록 바뀌었다.

 

스레드 안전, Thread-safety

-가장 안전한 방법은 여러 스레드 간에 공유하는 데이터가 없는 것!

-공유하는 데이터가 있다면 

    -Synchronization

    -ThreadLocal

    -불변 객체 사용

    -Synchronized 데이터 사용

    -Concurrent 데이터 사용  ,,,

//해시코드를 지연 초기화하는 hashCode 메서드 - 스레드 안정성까지 고려해야 한다. 
private int hashCode; ///자동으로 0으로 초기화된다. 

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

//해시코드를 지연 초기화하는 hashCode 메서드 - 스레드 안정성까지 고려해야 한다. 
private volatile int hashCode; ///자동으로 0으로 초기화된다. thread-safty와 관련 
// 여러스레드에서 업데이트해도 가지고 온다. 

@Override public int hashCode(){
	if(this.hashCode != 0) {
    	return hashCode;
    }
    
    //T1, T2
    synchronized(this){ //thread-safty와 관련
        int result = hashCode;
        if(result == 0) {
            result = Short.hashCode(areaCode);
            result = 31 * result + Short.hashCode(prefix);
            result = 31 * result + Short.hashCode(lineNum);
            this.hashCode = result;
        }
        return result;
	}
}