NSDictionary实现原理-ios哈希hash和isEqual

 
OC中自定义类的NSCopying实现的注意事项(isEqual & hash实现)
 
iOS开发 之 不要告诉我你真的懂isEqual与hash!

NSDictionary(字典)是使用 hash表来实现key和value之间的映射和存储的, hash函数设计的好坏影响着数据的查找访问效率。数据在hash表中分布的越均匀,其访问效率越高。而在Objective-C中,通常都是利用NSString 来作为键值,其内部使用的hash函数也是通过使用 NSString对象作为键值来保证数据的各个节点在hash表中均匀分布。

见NSDictionary中最常用的一个方法原型:

[objc] view plain copy

 
  1. - (void)setObject:(id)anObject forKey:(id <NSCopying>)aKey;
从这个方法中可以知道, 要作为 Key 值,必须遵循 NSCopying 协议。这是因为在NSDictionary内部,会对 aKey 对象 copy 一份新的。而  anObject 对象在其内部是作为强引用(retain或strong)。
 

既然知道了作为 key 值,必须遵循 NSCopying 协议,说明除了 NSString 对象之外,我们还可以使用其他类型对象来作为 NSDictionary 的 key值。不过这还不够,作为 key 值,该类型还必须继承于 NSObject 并且要重载一下两个方法:

[objc] view plain copy

 
  1. - (NSUInteger)hash;
 
[objc] view plain copy

 
  1. - (BOOL)isEqual:(id)object;
 
 
其中,hash 方法是用来计算该对象的 hash 值,最终的 hash 值决定了该对象在 hash 表中存储的位置。我们重写hash方法是因为每向NSDictionary和NSSet中存入一个key-value,字典会先利用即将插入的key的hash和字典中已经存在的所有的key.hash进行比较,最终来决定是新增一个key,还是覆盖原有的key。 但是仅仅使用key.hash比较,有时会出现2个对象hash相同的情况,这时候就需要调用isEqual 方法来最终裁定,2个key对象是否相同。
 
 
 

在OC中,如果自定义类,则要考虑赋值、持久化保存、保存到其它容器中等各种情况的对象复制和比较,下面是一个比较全面的自定义例子,在此仅作记录:

自定义类:

KeyValuePairs.h:

[objc] view plain copy

 
  1. #import <Foundation/Foundation.h>
  2. @interface KeyValuePairs: NSObject <NSCopying>
  3. @property (nonatomic,strong)NSString *identifier;
  4. @property (nonatomic,strong)NSString *name;
  5. @end
KeyValuePairs.m:
[objc] view plain copy

 
  1. #import "KeyValuePairs.h"
  2. @implementation KeyValuePairs
  3. - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
  4. {
  5. KeyValuePairs *kvp = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
  6. kvp.identifier = self.identifier;
  7. kvp.name = self.name;
  8. return kvp;
  9. }
  10. - (BOOL)isEqualToKeyValuePairs:(KeyValuePairs *)kvp{
  11. if (!kvp) {
  12. return NO;
  13. }
  14. BOOL haveEqualName = (!self.name && !kvp.name) || [self.name isEqualToString:kvp.name];
  15. BOOL haveEqualIdentifier = (!self.identifier && !kvp.identifier) || [self.identifier isEqualToString:kvp.identifier];
  16. return haveEqualName && haveEqualIdentifier;
  17. }
  18. #pragma mark -NSObject
  19. -(BOOL)isEqual:(id)object{
  20. if (self == object) {
  21. return YES;
  22. }
  23. if (![object isKindOfClass:[KeyValuePairs class]]) {
  24. return NO;
  25. }
  26. return [self isEqualToKeyValuePairs:(KeyValuePairs *)object];
  27. }
  28. - (NSUInteger)hash {
  29. return [self.name hash] ^ [self.identifier hash];
  30. }
  31. @end

测试:

[objc] view plain copy

 
  1. NSMutableDictionary *namesWillUpdateDic = [[NSMutableDictionary alloc] init];
  2. NSMutableArray *names = [[NSMutableArray alloc] init];
  3. for (int i = 0; i<1000; i++) {
  4. NSString *name = [NSString stringWithFormat:@"%d_zhangsan",i];
  5. NSString *identifier = [NSString stringWithFormat:@"%d_identifier",i];
  6. NSString *strObj = [NSString stringWithFormat:@"%d_strObj",i];
  7. KeyValuePairs *kvp = [[KeyValuePairs alloc] init];
  8. kvp.identifier = identifier;
  9. kvp.name = name;
  10. [namesWillUpdateDic setObject:strObj forKey:kvp];
  11. [names addObject:kvp];
  12. }
  13. for (int j = 0; j<1000; j++) {
  14. int index = arc4random()%1000;
  15. KeyValuePairs *kvp = [names objectAtIndex:index];
  16. NSString *strObj = [namesWillUpdateDic objectForKey:kvp];
  17. NSString *msg = [NSString stringWithFormat:@"index:%d,identifier:%@,email:%@,strObj:%@",index,kvp.identifier,kvp.name,strObj];
  18. NSLog(@"%@",msg);
  19. }
 
 
 
注意:
1、自定义类为什么一定要实现NSCopying协议呢?这是因为通过key-value把2个对象加入到字典中,字典会对key进行copy一份的操作,而对value对象进行retain操作,如果自定义的类不实现copy协议,那么就不能作为字典的key对象使用。
2、如果自定义类不重写isEqual则默认使用内存地址比较两个对象,可能会出现意想不到的结果
3、isEqual和hash方法要同时重写,否则isEqual方法判断将不正确
 
 
 

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