[Java] 객체의 해시 코드란 무엇인가

출처

ChatGPT

Gemini

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객체의 해시 코드(Hash Code)는 객체를 식별하기 위한 정수 값이다. 이 값은 객체의 메모리 주소나 객체의 상태에 기반하여 생성된다. 해시 코드는 객체를 효율적으로 비교하거나 저장할 수 있도록 도와주며, 특히 해시 기반 데이터 구조에서 중요하다.

 

해시 코드의 중요성

해시 기반 데이터 구조에서 사용

• 해시 맵(HashMap), 해시 집합(HashSet), 해시 테이블(Hashtable)과 같은 자료 구조는 객체의 해시 코드를 사용하여 데이터를 빠르게 검색하거나 저장한다.
• 해시 코드가 동일한 객체는 같은 버킷(bucket)에 저장되거나 같은 위치에서 검색된다.

• 버킷이란? 관련 글 -> [Java] 버킷 Butcket

객체의 동등성 비교

• 해시 코드는 객체의 동등성을 비교할 때 중요한 역할을 한다. 두 객체가 같다면, 두 객체의 해시 코드는 반드시 같아야 한다. 하지만 해시 코드가 같다고 해서 두 객체가 동일하다는 보장은 없다. 해시 충돌이 발생할 수 있기 때문이다.

• 객체의 동등성이란? 관련 글 -> [Java] 객체의 동일성(Indentity)과 동등성(Equality)

 

해시 코드의 생성

hashCode() 메서드

• 자바의 모든 객체는 Object 클래스에서 상속받은 hashCode() 메서드를 가지고 있다. 이 메서드는 객체의 해시 코드를 반환한다.
• hashCode() 메서드는 객체의 메모리 주소를 기반으로 해시 코드를 생성하지만, 클래스에서 이 메서드를 오버라이드하여 객체의 상태에 기반한 해시 코드를 생성할 수도 있다.

예제 코드

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age); // 자바 7 이상에서 제공하는 유틸리티 메서드
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj) return true;
        if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;
        Person person = (Person) obj;
        return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
    }
}

 

• 위 코드에서 hashCode() 메서드는 name과 age를 기반으로 해시 코드를 생성한다. 이 해시 코드는 Objects.hash() 메서드를 사용하여 생성된다.

출처 : https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/Objects.html#hash(java.lang.Object...)

 

java.lang.Objects

public final class Objects extends Object

 

This class consists of static utility methods for operating on objects. These utilities include null-safe or null-tolerant methods for computing the hash code of an object, returning a string for an object, and comparing two objects.

 

이 클래스는 객체 작업을 위한 정적 유틸리티 메소드로 구성됩니다. 이러한 유틸리티에는 객체의 해시 코드를 계산하고, 객체에 대한 문자열을 반환하고, 두 객체를 비교하기 위한 null 안전 또는 null 허용 메서드가 포함되어 있습니다.

 

public static int hash(Object... values)

 

Generates a hash code for a sequence of input values. The hash code is generated as if all the input values were placed into an array, and that array were hashed by calling Arrays.hashCode(Object[]).

 

입력 값 시퀀스에 대한 해시 코드를 생성합니다. 해시 코드는 모든 입력 값이 배열에 배치되고 해당 배열이 Arrays.hashCode(Object[])를 호출하여 해시된 것처럼 생성됩니다.

 

 

This method is useful for implementing Object.hashCode() on objects containing multiple fields. For example, if an object that has three fields, x, y, and z, one could write:

 

이 메서드는 여러 필드가 포함된 개체에 Object.hashCode()를 구현하는 데 유용합니다. 예를 들어 객체에 x, y, z라는 세 개의 필드가 있는 경우 다음과 같이 작성할 수 있습니다.

 

 @Override public int hashCode() {
     return Objects.hash(x, y, z);
 }

 

Warning: When a single object reference is supplied, the returned value does not equal the hash code of that object reference. This value can be computed by calling hashCode(Object).

 

경고: 단일 개체 참조가 제공되면 반환된 값은 해당 개체 참조의 해시 코드와 동일하지 않습니다. 이 값은 hashCode(Object)를 호출하여 계산할 수 있습니다.

• equals() 메서드는 객체의 동등성을 비교하는 메서드로, 해시 코드와 일치하는 경우에만 두 객체가 같다고 판단할 수 있다.

 

해시 코드의 규칙

동일 객체의 해시 코드 : 일관성

프로그램 실행 동안 동일한 객체는 항상 동일한 해시 코드를 반환해야 한다.

동일 객체는 같아야 한다 : 고유성

hashCode()가 같은 두 객체는 equals() 메서드를 통해 서로 동일해야 한다.

해시 충돌

해시 충돌은 두 객체가 다른 경우에도 해시 코드가 동일할 수 있음을 의미한다. 이를 처리하기 위해 해시 기반 데이터 구조는 충돌을 관리할 수 있는 알고리즘을 사용한다.

 

해시 코드 계산 방법

Object 클래스의 hashCode() 메소드

모든 객체는 Object 클래스를 상속받으므로 hashCode() 메소드를 가지고 있다. 일반적으로 객체의 메모리 주소를 기반으로 해시 코드를 계산한다.

클래스별 재정의

클래스에서 hashCode() 메소드를 재정의하여 객체의 특정 필드 값을 기반으로 해시 코드를 계산할 수 있다. 이 경우 equals() 메소드와 함께 재정의하여 일관성을 유지해야 한다.

• 관련 글 -> [Java] hashCode() 오버라이드 시 equals()도 함께 오버라이드 해야하는 이유

 

해시 코드와 equals() 메소드의 관계

일관성

만약 두 객체가 equals() 메소드를 통해 같다고 판단된다면, 해당 객체들의 해시 코드도 반드시 같아야 한다.

역은 성립하지 않음

해시 코드가 같다고 해서 반드시 두 객체가 같은 것은 아니다. (해시 충돌 발생)

 

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ChatGPT의 출처

참고 자료

• Oracle Java Documentation - Object.hashCode() Method
• Effective Java by Joshua Bloch - 이 책은 객체의 해시 코드와 동등성 비교에 관한 중요한 정보를 제공합니다.

 

Gemini의 출처

https://rensverhage.medium.com/java-lombok-a-tale-of-two-islands-5718e75feadd

Java & Lombok, a tale of two islands

https://github.com/Aishwaryamudalagi/TY_CG_HTD_BangloreNovember_JFS_AishwaryaFS

GitHub - Aishwaryamudalagi/TY_CG_HTD_BangloreNovember_JFS_AishwaryaFS