Java hashCode 对象哈希值的计算方法

equals 和 hashCode 的约定

Java 规定了 hashCode() 和 equals() 之间的约定：

自定义 hashCode() 时必须遵守第 1 条，否则这个对象放进 HashMap、HashSet 之类基于哈希的容器后会出现"明明 equals 相等却查不到"的 bug。第 2 条则说明哈希冲突是被允许的，容器内部（开链法或开放地址法）本来就要处理冲突，具体见开链法与开放地址法。

没有重写 hashCode() 的类，用的是 Object 的默认实现，也叫 identity hash code（身份哈希码）。一个常见的误解是"默认哈希值就是对象的内存地址"——这在 HotSpot JVM 里并不准确：

对象在 GC（尤其是分代 GC 的 minor GC）过程中会被移动到不同的内存区域，如果哈希值直接绑定内存地址，对象移动后哈希值就变了，这会破坏"同一个对象的 hashCode 在生命周期内不能变"的规定。
所以 HotSpot 实际上是单独生成、缓存一个哈希值（存在对象头里），和地址无关。生成算法由 JVM 参数 -XX:hashCode=N 控制，N 有 0~6 几种取值，比如 0 是全局的 Park-Miller 随机数生成器，1 是基于地址计算，4 是直接用地址，其余是自增计数器等方案；默认值是 5，用的是 Marsaglia’s xorshift 算法，基于每个线程私有的状态做一次异或位移运算生成伪随机数，和地址、和对象内容都无关。

也就是说，默认的 hashCode() 本质上是一个和对象绑定的伪随机数，只是为了效率碰巧可能和地址相关的实现（-XX:hashCode=1/4）也存在，但不是默认策略。

绝大多数会被当作 HashMap/HashSet key 的类型都重写了 hashCode()，不用 identity hash：

String.hashCode()：经典的多项式滚动哈希，公式是：
```
s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]
```
选 31 是因为它是一个奇质数，分布效果好，而且 31 * i 可以被 JIT 编译器优化成 (i << 5) - i，用移位和减法代替乘法，兼顾了分布性和性能。
Integer.hashCode()：直接返回自身的 int 值。
Long.hashCode()：(int) (value ^ (value >>> 32))，把 64 位值的高 32 位和低 32 位异或压缩成 32 位。
Double.hashCode()：先用 doubleToLongBits 转成 long，再按 Long 的方式处理。
Boolean.hashCode()：true 固定是 1231，false 固定是 1237（两个随意选定的质数，只要求两者不同且分布还行）。

HashMap 定位一个 key 该落在哪个桶，并不是只调用一次 hashCode()，而是三步：

调用 key.hashCode()：这是虚方法调用（多态），实际执行的是这个 key 所属类重写过的版本（比如上面 String/Integer 的算法），不是 Object 的默认实现。
扰动（spread）：JDK 8 之后的 HashMap 会对原始哈希值做一次高低位混合：
```
static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
```
HashMap 的桶数组长度总是 2 的幂，最终定位桶时只会用到哈希值的低若干位（见下一步），如果不做这次高低位异或，一些高位区分度好、低位却雷同的哈希值会导致大量 key 挤到同一个桶里。这一步和 Swiss Table 里把哈希值拆成 h1/h2 两部分是同一类问题的不同解法，具体见 Swiss Table 哈希表。
定位桶：index = (table.length - 1) & hash。因为 table.length 是 2 的幂，这个按位与运算等价于取模，但比取模快。

所以完整链路是：key.hashCode()（多态，各类自己的算法）→ HashMap.hash() 高低位扰动 → (n - 1) & hash 定位桶。

时间	修改内容	原因
2026-07-13	更新标题为「Java hashCode 对象哈希值的计算方法」；categories 改为 `language`；补充 Object 默认 hashCode（identity hash code）的生成算法、String/Integer/Long/Double/Boolean 等常见类型的 hashCode 算法、HashMap 内部完整的哈希计算链路（hashCode → 扰动 → 定位桶）；添加 `java`、`hash` 标签，删除 `reprint`，加上 `remix`、`AI-assisted`；补充站内互链，其中 Marsaglia’s xorshift 算法链接到新建的专门文档	原文只讲了 equals/hashCode 契约，没有回答"哈希值具体是怎么算出来的"，内容与标题不符；xorshift 算法值得单独展开，抽成独立文档