hashCode引起的性能问题

一、场景

1、概述

业务中存在多张单下推生成另一张单的场景，而且单据量比较大，此时通过目标单获取源单时会比较慢。

2、Java类

数据类：

public class Data {

	private Long tableId;
	private Long billId;

	public Data(Long tableId, Long billId) {
		super();
		this.tableId = tableId;
		this.billId = billId;
	}

	public Long getTableId() {
		return tableId;
	}

	public void setTableId(Long tableId) {
		this.tableId = tableId;
	}

	public Long getBillId() {
		return billId;
	}

	public void setBillId(Long billId) {
		this.billId = billId;
	}

	@Override
	public int hashCode() {
		int hashCode = 31 * this.tableId.hashCode();
		hashCode = 31 * hashCode + this.billId.hashCode();
		return hashCode;
	}
	
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if(!(obj instanceof Data)) {
			return false;
		}
		Data other = (Data) obj;
		return this.tableId.equals(other.getTableId()) && this.billId.equals(other.getBillId());
	}
}

关系类：

public class DataRelation {

	private Data data;
	private Data source;

	public Data getData() {
		return data;
	}

	public void setData(Data data) {
		this.data = data;
	}

	public Data getSource() {
		return source;
	}

	public void setSource(Data source) {
		this.source = source;
	}

	@Override
	public int hashCode() {
		int hashcode = 31 * (this.source == null ? 1 : this.source.hashCode());
		hashcode = 31 * (this.data == null ? 1 : this.data.hashCode());
		return hashcode;
	}
	
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if(!(obj instanceof DataRelation)) {
			return false;
		}
		DataRelation other = (DataRelation) obj;
		return this.dataEquals(this.source, other.getSource()) && this.dataEquals(this.data, other.getData());
	}
	
	private boolean dataEquals(Data data, Data other) {
		return data == null && other == null ? true : (data != null && other != null ? data.equals(other) : false);
	}
}

模拟的数据查询返回记录类：

public class Row {

	private Long srcTableId;
	private Long srcBillId;
	private Long tgtTableId;
	private Long tgtBillId;

	public Row(Long srcTableId, Long srcBillId, Long tgtTableId, Long tgtBillId) {
		super();
		this.srcTableId = srcTableId;
		this.srcBillId = srcBillId;
		this.tgtTableId = tgtTableId;
		this.tgtBillId = tgtBillId;
	}

	public Long getSrcTableId() {
		return srcTableId;
	}

	public void setSrcTableId(Long srcTableId) {
		this.srcTableId = srcTableId;
	}

	public Long getSrcBillId() {
		return srcBillId;
	}

	public void setSrcBillId(Long srcBillId) {
		this.srcBillId = srcBillId;
	}

	public Long getTgtTableId() {
		return tgtTableId;
	}

	public void setTgtTableId(Long tgtTableId) {
		this.tgtTableId = tgtTableId;
	}

	public Long getTgtBillId() {
		return tgtBillId;
	}

	public void setTgtBillId(Long tgtBillId) {
		this.tgtBillId = tgtBillId;
	}

}

查询关系工具类：

public class BillTrackUtil {

	public static Set<DataRelation> getRelationByTgtBillId(Long tgtBillId) {
		Set<DataRelation> result = new HashSet<>();
		//查询源单
		List<Row> rows = querySourceBill(tgtBillId);
		Long start = System.currentTimeMillis();
		for(Row row : rows) {
			Data source = new Data(row.getSrcTableId(), row.getSrcBillId());
			Data target = new Data(row.getTgtTableId(), row.getTgtBillId());
			DataRelation relation = new DataRelation();
			relation.setData(target);
			relation.setSource(source);
			result.add(relation);
		}
		Long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("cost: " + (end - start));
		return result;
	}
	
	private static List<Row> querySourceBill(Long tgtBillId){
		//模拟从数据库查询 SELECT FSTableId, FSBillId, FTTableId, FTBillId FROM XXX WHERE FTBillId = xxx
		List<Row> rows = new ArrayList<>();
		Long tgtTableId = 5001L;
		
		Long srcTableId = 1001L;
		Long srcBillId = 20000001L;
		for(int i = 1; i <= 50000; i++) {
			if(i % 1000 == 0) {
				srcTableId++;
			}
			srcBillId ++;
			Row row = new Row(srcTableId, srcBillId, tgtTableId, tgtBillId);
			rows.add(row);
		}
		return rows;
	}
}

3、运行

调用工具类获取某张单据的所有源单：

Long tgtBillId = 60000001L;
Set<DataRelation> ret = BillTrackUtil.getRelationByTgtBillId(tgtBillId);
...

上面模拟了5万张源单，耗时：66538ms，大概1分钟。

二、分析及处理

• 分析

使用jvisualvm分析耗时：

可以看到，主要消耗在HashSet的add方法。

• 原因

DataRelation类的hashCode方法有问题，此种场景下计算出来的hashCode都是相同的，导致哈希冲突。

• 处理方式

修改DataRelation类的hashCode方法为如下：

public int hashCode() {
	int hashcode = 31 * (this.source == null ? 1 : this.source.hashCode());
	hashcode = 31 * hashcode + (this.data == null ? 1 : this.data.hashCode());
	return hashcode;
}

再次运行，仅耗时21ms。

三、哈希码计算方式

常用的哈希码计算方式如下：

• 官方模板

public int hashCode() {
	//可变参数，内部就是 31乘加 链
    return Objects.hash(field1, field2, field3);   
}

• “31乘加”链

public int hashCode() {
	//初始值非0即可，31是奇素数，且JVM会把 *31 优化成 (i<<5)-i，几乎无代价
	int result = 31;                      
	result = 31 * result + field1.hashCode();
	result = 31 * result + (field2 == null ? 0 : field2.hashCode());
	return result;
}