java hashcode 重写 java重写equals()方法和hashcode()方法

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mob64ca13fd163c 2023-08-20 22:48:02

文章标签 java hashcode 重写 java 后端 hashcode spring 文章分类 Java 后端开发

Java 重写equals方法必须重写hashcode方法

简介

原生equals与hashcode方法

equals()方法
hashcode()方法

为什么需要重写equals和hashCode方法？

结语

同学们，今天我们来了解一个热点问题，初学者可能对这个问题比较难理解，通过本文的学习，你能够清晰的理解问什么重写了equals方法就必须得重写hashcode方法。

简介

原生equals与hashcode方法

equals和hashcode是java.lang.Object类的两个重要的方法，在实际应用开发中，常常需要重写这两个方法，但至于为什么重写这两个方法很多人都搞不明白，以下是我的一些个人理解。

equals()方法

equals()方法是用来判断其他的对象是否和该对象相等。
equals()方法在object类中定义如下：

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

很明显是对两个对象的地址值进行的比较（即比较引用是否相同）。但是我们知道，String 、Math、Integer、Double等这些封装类在使用equals()方法时，已经覆盖了object类的equals()方法。

比如在String类中如下所示:

public boolean equals(Object anObject) {  
    if (this == anObject) {  
        return true;  
    }  
    if (anObject instanceof String) {  
        String anotherString = (String)anObject;  
        int n = count;  
        if (n == anotherString.count) {  
            char v1[] = value;  
            char v2[] = anotherString.value;  
            int i = offset;  
            int j = anotherString.offset;  
            while (n– != 0) {  
                if (v1[i++] != v2[j++])  
                    return false;  
            }  
            return true;  
        }  
    }  
    return false;  
}

很明显，这是进行的内容比较，而已经不再是地址的比较。依次类推Math、Integer、Double等这些类都是重写了equals()方法的，从而进行的是内容的比较。当然，基本类型是进行值的比较。

需要注意的是当equals()方法被override时，hashCode()也要被override。按照一般hashCode()方法的实现来说，相等的对象，它们的hash code一定相等。

hashcode()方法

hashCode()方法给对象返回一个hash code值。这个方法被用于hash tables，例如HashMap。

大量的实践表明，由Object类定义的hashCode()方法对于不同的对象返回不同的integer。
在object类中，hashCode定义如下：

public native int hashCode();

说明是一个本地方法，它的实现是根据本地机器相关的。当然我们可以在自己写的类中覆盖hashcode()方法，比如String、Integer、Double等这些类都是覆盖了hashcode()方法的。例如在String类中定义的hashcode()方法如下：

public int hashCode() {  
    int h = hash;  
    if (h == 0) {  
        int off = offset;  
        char val[] = value;  
        int len = count;  
  
        for (int i = 0; i < len; i++) {  
            h = 31 * h + val[off++];  
        }  
        hash = h;  
    }  
    return h;  
}

为什么需要重写equals和hashCode方法？

在我们的业务系统中判断对象时有时候需要的不是一种严格意义上的相等，而是一种业务上的对象相等。在这种情况下，原生的equals方法就不能满足我们的需求了。
所以这个时候我们需要重写equals方法，来满足我们的业务系统上的需求。

那么为什么在重写equals方法的时候需要重写hashCode方法呢？
我们先来看一下Object.hashCode的通用约定（摘自《Effective Java》第45页）

1、在一个应用程序执行期间，如果一个对象的equals方法做比较所用到的信息没有被修改的话，那么，对该对象调用hashCode方法多次，它必须始终如一地返回同一个整数。在同一个应用程序的多次执行过程中，这个整数可以不同，即这个应用程序这次执行返回的整数与下一次执行返回的整数可以不一致。
2、如果两个对象根据equals(Object)方法是相等的，那么调用这两个对象中任一个对象的hashCode方法必须产生同样的整数结果。
3、如果两个对象根据equals(Object)方法是不相等的，那么调用这两个对象中任一个对象的hashCode方法，不要求必须产生不同的整数结果。然而，程序员应该意识到这样的事实，对于不相等的对象产生截然不同的整数结果，有可能提高散列表（hash table）的性能。

如果只重写了equals方法而没有重写hashCode方法的话，则会违反约定的第二条：相等的对象必须具有相等的散列码（hashCode）同时对于HashSet和HashMap这些基于散列值（hash）实现的类。

要弄明白hashCode的作用，必须要先知道Java中的集合。　　
总的来说，Java中的集合（Collection）有两类，一类是List，再有一类是Set。前者集合内的元素是有序的，元素可以重复；后者元素无序，但元素不可重复。这里就引出一个问题：要想保证元素不重复，可两个元素是否重复应该依据什么来判断呢？
这就是Object.equals方法了。但是，如果每增加一个元素就检查一次，那么当元素很多时，后添加到集合中的元素比较的次数就非常多了。也就是说，如果集合中现在已经有1000个元素，那么第1001个元素加入集合时，它就要调用1000次equals方法。这显然会大大降低效率。
于是，Java采用了哈希表的原理。哈希算法也称为散列算法，是将数据依特定算法直接指定到一个地址上，初学者可以简单理解，hashCode方法实际上返回的就是对象存储的物理地址（实际可能并不是）。
这样一来，当集合要添加新的元素时，先调用这个元素的hashCode方法，就一下子能定位到它应该放置的物理位置上。如果这个位置上没有元素，它就可以直接存储在这个位置上，不用再进行任何比较了；如果这个位置上已经有元素了，就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就不存了，不相同就散列其它的地址。所以这里存在一个冲突解决的问题。这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了，几乎只需要一两次。

简而言之，在集合查找时，hashcode能大大降低对象比较次数，提高查找效率！
Java对象的eqauls方法和hashCode方法是这样规定的：
1、相等（相同）的对象必须具有相等的哈希码（或者散列码）
2、如果两个对象的hashCode相同，它们并不一定相同

相等（相同）的对象必须具有相等的哈希码（或者散列码）

想象一下，假如两个Java对象A和B，A和B相等（eqauls结果为true），但A和B的哈希码不同，则A和B存入HashMap时的哈希码计算得到的HashMap内部数组位置索引可能不同，那么A和B很有可能允许同时存入HashMap，显然相等/相同的元素是不允许同时存入HashMap，HashMap不允许存放重复元素。

两个对象的hashCode相同，它们并不一定相同

也就是说，不同对象的hashCode可能相同；假如两个Java对象A和B，A和B不相等（eqauls结果为false），但A和B的哈希码相等，将A和B都存入HashMap时会发生哈希冲突，也就是A和B存放在HashMap内部数组的位置索引相同这时HashMap会在该位置建立一个链接表，将A和B串起来放在该位置，显然，该情况不违反HashMap的使用原则，是允许的。当然，哈希冲突越少越好，尽量采用好的哈希算法以避免哈希冲突。

在object类中，hashcode()方法是本地方法，返回的是对象的地址值，而object类中的equals()方法比较的也是两个对象的地址值，如果equals()相等，说明两个对象地址值也相等，当然hashcode()也就相等了；在String类中，equals()返回的是两个对象内容的比较，当两个对象内容相等时，Hashcode()方法根据String类的重写代码的分析，也可知道hashcode()返回结果也会相等。以此类推，可以知道Integer、Double等封装类中经过重写的equals()和hashcode()方法也同样适合于这个原则。当然没有经过重写的类，在继承了object类的equals()和hashcode()方法后，也会遵守这个原则。