聊聊Java中的 " == "、equals

关于 “ == ”

“ == ”操作符主要比较的是操作符两端对象的内存地址。如果两个对象的内存地址是一致的，那么就返回true。反之，则返回false。

话不多说，先来看看下面这段代码：

程序1-1

再来看看会输出什么：

上面程序的输出结果

怎么样，这个结果你想到了吗？

以下是关于上面结果的解释：

其实在Java中对于字符串的创建，有两种形式。

• 一种是形如String a = "Hello"这样的字面量形式；

• 另一种是形如String d = new String("Hello")这样的构造对象的方法。

字面量形式

在JVM中，为了减少对字符串变量的重复创建，其拥有一段特殊的内存空间，这段内存被称为字符串常量池（constant pool）或者是“字符串字面量池”。

在程序1-1中，我们首先使用 String a = "Hello" 创建了一个对象。此时默认字符串常量池中没有内容为“Hello”的对象存在。当JVM在字符串常量池中没有找到内容为"Hello"的对象时，就会创建一个内容为"Hello"的对象，并将它的引用返回给变量a。

那么当我们在后面使用 String b = "Hello" 的时候，会发生什么情况呢？
首先JVM会在字符串常量池中查询是否有内容为“Hello”的对象。因为此时字符串常量池中已经有内容为“Hello”的对象了，故JVM不会创建新的地址空间，而是将原有的“Hello”对象的引用返回给b------所以此时变量a和变量b拥有的是同一个对象引用，即指向的是同一块内存地址，因此使用 == 操作符对a和b进行比较，结果为true。

使用new来构造一个对象

然而当我们new一个字符串对象时，不管字符串常量池中是否有内容相同的对象，JVM都会创造一个新的对象，所以地址肯定不一样，因此使用 == 操作符对a和d进行比较，结果为false。

关于equals

在Object类中，equals方法源码如下：

Object类中的equals方法

我们可以看到，在Object类中的equals方法其实在内部也是使用了“ == ”操作符-----如果两个对象地址一样则返回true，反之则返回false。
既然equals方法里面也是使用“ == ”，那为什么还要设立一个equals方法，而不是直接用“ == ”操作符呢？

别急，这只是Object类里面的equals方法，其实绝大部分Object的子类都对equals方法进行了改写：

String类中的equals方法 HashMap中的equals方法

除了会比较内存地址，以上两个类中的equals方法还会比较对象所包含的内容。如果两个对象所包含的内容相同，equals方法也是返回true。

官方文档中对equals方法的描述:

equals方法在非空对象引用上实现相等关系：

• 自反性：对于任何非空引用值x，x.equals(x)都应返回true。
• 对称性：对于任何非空引用值x和y，当且仅当y.equals(x)返回true时，x.equals(y)才应返回true。
• 传递性：对于任何非空引用值x、y和z，如果x.equals(y)返回true，并且y.equals(z)返回true，那么x.equals(z)应返回true。
• 一致性：对于任何非空引用值x和y，多次调用x.equals(y)始终返回true
  或始终返回false，前提是对象上equals比较中所用的信息没有被修改。对于任何非空引用值x，x.equals(null)都应返回false。
  Object类的equals方法实现对象上差别可能性最大的相等关系；即，对于任何非空引用值x和y，当且仅当x和y引用同一个对象时，此方法才返回true（x == y具有值true）。
  注意：当此方法被重写时，通常有必要重写hashCode方法，以维护hashCode方法的常规协定，该协定声明相等对象必须具有相等的哈希码。

其实在很多时候，我们都需要改写equals方法以适应我们的实际情况：

下面是一个Person类，包含name和age两个属性。

Person类

现在我们创建两个Person对象，但是name和age分别都设置一样的值，同时使用equals方法对这两个对象进行比较：

创建两个Person对象并用equals方法对其进行比较 比较之后的结果

虽然这从JVM的角度来看这个程序是对的，可是结果并不是我们想要的：对象one和对象two虽然是两个不同的对象，但是它们包含的元素的值是相同的，也就是说one和two应该都表示的是同一个人-----name 为 EakonZhao，年龄为19。可是为什么调用equals方法之后输出的却是false呢？

原因：由于我们没有对equals方法进行改写，所以当我们在调用equals方法的时候实际上调用的是Object类的equals方法。从前面我们可以得知，Object的equals方法在内部是直接使用“ == ”操作符对对象进行比较，这样当然会返回false啦！

下面我将对equals方法进行改写，以满足我们的需求;

改写之后的equals方法 改写equals方法之后的输出结果

对于改写equals方法之后是否需要改写hashCode方法以维护hashCode方法的常规协定，我在介绍完hashCode方法之后会继续讲

关于在使用"=="操作符和equals方法时发生的自动装箱与自动拆箱现象

简单介绍一下自动拆箱和自动装箱

自动装箱：将Java的基本类型转换成包装器类型；
自动拆箱：将Java的包装器类型转换成基本类型。

基本数据类型及其包装器类型 自动装箱与自动拆箱

如上图所示，其实这是一个非常简单的程序，但是实际上Java自动帮我们完成了拆装箱的操作。

背景：
在JDK1.5之前，如果我们要生成一个数值为1的Integer对象，那么我们必须使用下面这行代码：

创建一个数值为1的Integer对象

可是引入了自动装箱功能之后，我们只需使用这样一行代码就能完成了：

自动装箱

这是如何实现的呢？下面我们将上面那段代码的class文件反编译一下：

反编译之后的代码

我们可以看到，其实Java是使用了 Integer的valueOf(int)方法来完成自动装箱的，而在拆箱过程当中调用的是Integer的intValue方法。对于其他的包装器类型来说，其实这两个过程也是类似的。

装箱过程是通过调用包装器类型的valueOf方法实现的，拆箱过程是通过调用包装器类型的xxValue方法实现的（其中xx代表的是对应的基本类型）。

让我们再来看看下面这段代码：

Integer缓存示例

为什么上面两条打印代码会输出不同的结果？
原因也很简单：与字符串常量池类似，这其实也是JVM节省内存的一个方法-----对于Integer类型的对象来说，如果我们要创建的Integer对象的数值在 [-128,127]的区间之内，那么JVM就会在缓存中查找，看看有没有已经存放在缓存中的数值一样的Integer对象。如果有，就返回已经存在的对象的引用。

关于使用equals方法时发生的自动拆装箱现象就不赘述了，其实很容易理解。

小结： “==”运算符其实比较的是地址相不相同，而equals方法比较的是值相不相同。

关于hashCode

官方文档中队hashCode方法的描述：

public int hashCode()
返回该对象的哈希码值。支持此方法是为了提高哈希表（例如java.util.Hashtable
提供的哈希表）的性能。
hashCode的常规协定是：

• 在 Java 应用程序执行期间，在对同一对象多次调用hashCode方法时，必须一致地返回相同的整数，前提是将对象进行equals比较时所用的信息没有被修改。从某一应用程序的一次执行到同一应用程序的另一次执行，该整数无需保持一致。
• 如果根据equals(Object)方法，两个对象是相等的，那么对这两个对象中的每个对象调用hashCode方法都必须生成相同的整数结果。
• 如果根据equals(java.lang.Object)方法，两个对象不相等，那么对这两个对象中的任一对象上调用hashCode方法不要求一定生成不同的整数结果。但是，程序员应该意识到，为不相等的对象生成不同整数结果可以提高哈希表的性能。

实际上，由Object类定义的 hashCode 方法确实会针对不同的对象返回不同的整数。（这一般是通过将该对象的内部地址转换成一个整数来实现的，但是 JavaTM
编程语言不需要这种实现技巧。）

上面这段话，简单的来说就是以下几点：

• hashCode存在的意义主要是提供查找的快捷性，比如说在Hashtable、HashMap中等。hashCode是用来在散列存储结构中确定对象存储的位置的;

• 如果两个对象相同，即调用equals方法返回的是true,那么它俩的hashCode值也要相同；
• 如果equals方法被改写了，那么hashCode方法也尽量要改写，并且产生hashCode的对象也要和equals的对象保持一致；
• 两个对象的hashCode相同并不代表两个对象就一定相同，也就是不一定适用于equals(java.lang.Object)方法，只能够说明这两个对象在散列存储对象中，如Hashtable中，是存放在同一个篮子里的。（关于Hashtable的介绍我在后面会开博客探究其源码）

下面这段话是从别人那里转过来的，我觉得能帮助理解hashCode:

• hashcode是用来查找的，如果你学过数据结构就应该知道，在查找和排序这一章有
  例如内存中有这样的位置
  01234567
  而我有个类，这个类有个字段叫ID,我要把这个类存放在以上8个位置之一，如果不用hashcode而任意存放，那么当查找时就需要到这八个位置里挨个去找，或者用二分法一类的算法。
  但如果用hashcode那就会使效率提高很多。
  我们这个类中有个字段叫ID,那么我们就定义我们的hashcode为ID％8，然后把我们的类存放在取得得余数那个位置。比如我们的ID为9，9除8的余数为1，那么我们就把该类存在1这个位置，如果ID是13，求得的余数是5，那么我们就把该类放在5这个位置。这样，以后在查找该类时就可以通过ID除8求余数直接找到存放的位置了。

• 但是如果两个类有相同的hashcode怎么办呢？（我们假设上面的类的ID不是唯一的），例如9除以8和17除以8的余数都是1，那么这是不是合法的，回答是：可以这样。那么如何判断呢？在这个时候就需要定义equals了。
  也就是说，我们先通过hashcode来判断两个类是否存放某个桶里，但这个桶里可能有很多类，那么我们就需要再通过equals来在这个桶里找到我们要的类。
  那么。重写了equals()，为什么还要重写hashCode()呢？
  想想，你要在一个桶里找东西，你必须先要找到这个桶啊，你不通过重写hashcode()来找到桶，光重写equals()有什么用啊

下面是代码示例：
我新建了一个HashExample类，里面定义了一个属性为id，并改写了hashCode方法：

HashExample类

现在我new两个对象，这两个对象的id我都赋予相同的值，并将它们两个存入一个Set（Set中的元素是不重复的）当中，然后分别输出它们两个的hashCode以及使用equals方法比较的结果以及将这个Set也输出：

改写equals方法之前

以上这个示例，我们只是重写了hashCode方法，从上面的结果可以看出，虽然两个对象的hashCode相等，但是实际上两个对象并不是相等；，我们没有重写equals方法，那么就会调用object默认的equals方法，是比较两个对象的引用是不是相同，显示这是两个不同的对象，两个对象的引用肯定是不定的。这里我们将生成的对象放到了hashSet中，而hashSet中只能够存放唯一的对象，也就是相同的（适用于equals方法）的对象只会存放一个，但是这里实际上是两个对象a,b都被放到了HashSet中，这样hashSet就失去了他本身的意义了。

现在把equals也改写一下：

改写之后的equals方法 改写equals方法之后的输出结果

现在我们可以看到，这两个对象已经完全相等了，并且hashSet中也只存放了一份对象。