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为什么重写equals一定要重写hashCode

为什么重写equals一定要重写hashCode

作者: 指尖上的榴莲 | 来源:发表于2019-07-10 22:14 被阅读0次

    一.Object类中的equals和hashCode

    众所周知,equals和hashCode是java.lang.Object类的两个重要方法,下面这段代码是Object类这两个方法的源码。可以看出,Object类的equals方法就是比较两个对象的内存地址,hashCode方法是本地方法,是根据对象的内存地址经哈希算法得来的。

        public native int hashCode();
    
        public boolean equals(Object obj) {
            return (this == obj);
        }
    

    二.String类中的equals和hashCode

    String类是java中最常用的一个类,重写了Object类的equals方法和hashCode方法,下面这段代码是String类这两个方法的源码。可以看出,String类的equals方法就是比较两个String对象是不是同一个内存对象,或者两个String对象的每个字符都是对应相同的,即逻辑上是相等的,hashCode方法就是用String对象中的每个字符参与运算后得到hash值。

        public boolean equals(Object anObject) {
            if (this == anObject) {
                return true;
            }
            if (anObject instanceof String) {
                String anotherString = (String) anObject;
                int n = value.length;
                if (n == anotherString.value.length) {
                    char v1[] = value;
                    char v2[] = anotherString.value;
                    int i = 0;
                    while (n-- != 0) {
                        if (v1[i] != v2[i])
                                return false;
                        i++;
                    }
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }
    
        public int hashCode() {
            int h = hash;
            if (h == 0 && value.length > 0) {
                char val[] = value;
    
                for (int i = 0; i < value.length; i++) {
                    h = 31 * h + val[i];
                }
                hash = h;
            }
            return h;
        }
    

    三.重新认识equals和hashCode

    1.equals和hashCode的作用

    equals和hashCode的作用其实一样,在Java里都是用来对比两个对象是否相等。

    2.equals和hashCode的区别

    equals和hashCode的区别主要在于:一个是性能,一个是可靠性。

    hashCode方法:因为重写的equals方法一般比较复杂,调用equals方法比较两个对象是否相等效率就比较低。而利用hashCode进行对比,只需要生成一个hash值进行比较就可以了,效率很高。

    equals方法:因为hashCode并不是完全可靠,有时候不同的对象生成的hashCode也可能一样(生成hash值的公式可能存在的问题),所以hashCode并不是完全可靠,只能通过equals保证两个对象确实相等。

    实际应用:对于需要大量并且快速的对比,如果都用equals去做显然效率太低,所以解决方式是,每当需要对比的时候,先用hashCode去对比,如果hashCode不一样,那这两个对象肯定不相等(也就是不必再用equals去对比了),如果hashCode相等,此时再用equals对比,如果equals也相同,则表示这两个对象确实相同,这样既大大提高了执行效率也保证了对比的可靠性。

    如下是两条关于equals和hashCode约定俗成的规则:

    • equals相等的两个对象,他们的hashCode肯定相等
    • hashCode相等的两个对象,他们的equals不一定相等

    3.为什么重写equals一定要重写hashCode

    如果重写了equals,比如说是基于对象的内容实现的,而没有重写hashCode,就会调用Object类中的hashCode,那么就会导致两个逻辑上相等的对象,hashCode却不一样。这样,当你用其中一个对象作为key保存到HashMap、HashSet或者Hashtable中,再以另一个“相等的”对象作为key去取值,则根本找不到。

    因此,为什么重写equals一定要重写hashCode,其实简单来说就是为了保证两个对象在equals相同的情况下hashCode值也必定相同。

    4.什么时候需要重写

    一般情况下判断两个对象是否相等时不需要重写hashCode,只有当类的对象需要作为HashMap、HashSet或者Hashtable的key时才需要重写hashCode。

    四.实例分析

    下面是Student类,重写了equals却没有重写hashCode。

    public class Student {
        private String name;
        private int age;
    
        public Student(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        @Override
        public boolean equals(Object o) {
            if (this == o) return true;
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
            Student student = (Student) o;
            return age == student.age &&
                    Objects.equals(name, student.name);
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Map<Student, String> map = new HashMap<Student, String>();
            Student student1 = new Student("tony", 18);
            map.put(student1, "skr");
            Student student2 = new Student("tony", 18);
            System.out.println(map.get(student2));
        }
    }
    

    我们看下执行结果,不难理解,student1和student2虽然逻辑上是相等的对象,但是Student类没有重写hashCode,所以它们的hashCode值不相等,所以在map中用student2去取值会返回null。

    null
    

    下面在Studen类中加上重写的hashCode。

    public class Student {
        private String name;
        private int age;
    
        public Student(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        @Override
        public boolean equals(Object o) {
            if (this == o) return true;
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
            Student student = (Student) o;
            return age == student.age &&
                    Objects.equals(name, student.name);
        }
    
        @Override
        public int hashCode() {
            return Objects.hash(name, age);
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Map<Student, String> map = new HashMap<Student, String>();
            Student student1 = new Student("tony", 18);
            map.put(student1, "skr");
            Student student2 = new Student("tony", 18);
            System.out.println(map.get(student2));
        }
    }
    

    再来看执行结果,不难理解,Student类重写的hashCode跟Student类的两个属性有关,所以equals相等的两个Student对象,他们的hashCode肯定相等,所以在map中用student2可以取到值。

    skr
    

    参考:
    为什么重写equals时必须重写hashCode方法
    为什么重写equals一定要重写hashcode?

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