C# 为复杂对象创建唯一 int32 标识符的最佳方法

Question

我在获取具有此属性的唯一 int32 标识符时遇到问题：

• 对于当前程序实例中的相同对象，它必须始终相同
• 对于不同的对象，程序的当前实例必须始终不同，因此根本不会发生冲突。

我需要该唯一标识符来比较复杂对象并使用 Dictionary 或 HashSet 等类。

我非常希望避免使用任何类型的哈希表或任何类型的预计算，而是使用一种可以即时执行此操作的算法，以便排除外部依赖并使单元测试更容易

对象的伪代码：

    class ComplexObject
    {
        public readonly FirstEnum First; // ~50 different values
        public readonly IFirstModificator FirstModificator; // 4 implementations x 15 values (~60 values total)
        public readonly InternalObject[] Internal; //1-10 values in array 
    }

    class InternalObject
    {
        public readonly SecondEnum Second; // ~30 different values
        public readonly SecondModificator SecondModificator; //  ~15 different values
    }

如果它很重要，我的域模型包含大约 100 000 个 ComplexObject 类型的唯一对象

我已经试过了：

• 将对象序列化为 json 并获取该字符串的哈希（通过使用 string.GetHashCode() 方法）。即使在程序的当前实例中，它也会产生冲突。
• 这样的代码也会产生很多冲突：

    unchecked
    {
        int hash = 17;
        hash = hash * 31 + firstField.GetHashCode();
        hash = hash * 31 + secondField.GetHashCode();
        return hash;
    }

    unchecked 
    {
        int hash = (int) 17;
        hash = (hash * 31) ^ field1.GetHashCode();
        hash = (hash * 31) ^ field2.GetHashCode();
        return hash;
    }

更新：

IFirstModificator 有不同的实现，但总的来说它看起来像这样：

    class FirstModificator : IFirstModificator
    {
        public int Value {get;set;} //~15 values
    }

实现IFirstModificator的其他参数影响\仅适用于（不确定我的英语是否清楚）数据处理。

    class SecondModificator 
    {
        public int Value {get;set;} //~15 values
    }

创建类实例所需的外部接口和数据与实现 IFirstModificator 类似，但它们实际上是不同的类。

Answer 1

所以这是@JeroenMostert 建议的示例实现。

首先，您可以根据不同字段的可能值创建InternalObject 哈希码：

class InternalObject { // ~450 different values
    public readonly SecondEnum Second; // ~30 different values
    public readonly SecondModificator SecondModificator; //  ~15 different values

    public override int GetHashCode() {
        var hc = (int)Second; // use 5 bits
        // assume SecondModificator.Value values range from 0 - 15 or can be normalized
        hc = hc << 5 + SecondModificator.Value;
        return hc;
    }
}

然后您可以根据那里每个字段的可能值为ComplexObject 创建一个哈希码。此哈希码实现假定所有 IFirstModificator.Value 字段的范围为 0 到 15，并且您不想将新的 int 字段添加到 IFirstModificator 以表示哪个实现存储在 ComplexObject 中，因此我使用反射将实际实现类型映射到从 1 到 4 的 int。 如果任何 Value 属性不是 0 到 15 的简单范围，则必须使用它们已知的可能值将它们标准化到该范围。

class ComplexObject {
    public readonly FirstEnum First; // ~50 different values
    public readonly IFirstModificator FirstModificator; // 4 implementations x 15 values (~60 values total)
    public readonly InternalObject[] Internal; //1-10 values in array => ~4500 different values

    static Dictionary<Type, int> FirstModMap = new[] { typeof(FirstModificator1), typeof(FirstModificator2), typeof(FirstModificator3), typeof(FirstModificator4) }
                                                .Select((t, n) => new { t, n })
                                                .ToDictionary(tn => tn.t, tn => tn.n + 1);
    public override int GetHashCode() {
        var hc = (int)First; // use 6 bits
        // assume IFirstModificator.Value values are 0 - 14 or normalize to be so
        hc = hc << 6 + (FirstModificator.Value * FirstModMap[FirstModificator.GetType()]); // uses 6 bits
        // assume InternalObject[] order matters
        hc = hc << 12 + Internal.Select((io, n) => io.GetHashCode() * (n + 1)).Sum(); // uses 13 bits

        return hc;
    }
}