HashCode() 和 equals()

hashCode()方法用于生成对象的哈希码,影响对象在哈希表(如HashMap)中的存储位置。当两个对象equals()相等时,hashCode()必须相同。反之,哈希码相同不一定代表对象相等。重写equals()时必须重写hashCode()以避免散列表中出现重复元素。equals()方法遵循自反性、对称性、传递性、一致性和非空性原则。String类的hashCode()实现通过字符数组计算,尽管可能导致不同对象哈希码相同,但概率较低。

hashCode()介绍

hashCode() 的作用是获取哈希码,也称为散列码;它实际上是返回一个 int 整数。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。hashCode() 定义在 JDK 的 Object.java 中,这就意味着 Java 中的任何类都包含有 hashCode() 函数。

散列表存储的是键值对(key-value),它的特点是:能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用到了散列码!(可以快速找到所需要的对象)

为什么有hashCode()

在例如HashMap中会基于hashCode()来确定Node放在哪个槽中,如果发现有两个对象hashCode相同再去比较equals(),这样就大幅度减少了equals()方法的调用,提高了效率

hashCode()equals()的相关规定

  • 如果两个对象相等,则 hashcode 一定也是相同的。
  • 两个对象相等,对两个对象分别调用 equals 方法都返回 true。
  • 两个对象有相同的 hashcode 值,它们也不一定是相等的。
  • 因此,equals 方法被覆盖过,则 hashCode 方法也必须被覆盖。
  • hashCode() 的默认行为是对堆上的对象产生独特值。如果没有重写 hashCode(),则该 class
    的两个对象无论如何都不会相等(即使这两个对象指向相同的数据)。

为什么重写equals()则一定需要重写hashcode()

因为会造成同一个散列表中出现多个相同的对象。
假设我们重写了Person的equals()方法,a、b是Person的实例对象,且a.equals(b) = true。
散列表基于hashCode()计算出a对象hash = 1将他放在了table[1]。
基于hashCode()计算出b对象hash = 2将他放在了table[2]。
这时就出现了重复元素。

重写equals的原则

1 自反性 --------- x.equals(x) 返回true

2 对称性 --------- 若x.equals(y)返回true,那么y.equals(x)返回true

3 传递性 --------- 若x.equals(y) 又有 y.equals(z) 那么 x.equals(z) 返回true

4 一致性 --------- 若x.equals(y)为true,那么无论调用多少次,始终返回true

5 非空性 --------- x.equals(null)的结果始终未false

String内部的重写
下面贴上String的源代码,学习一下大师级别人物是怎么重写的

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;
    }

根据String.hashCode()算法来看,会有不同元素hashCode()相同,不过几率不会很大。

Java 中,`hashCode()` `equals()` 是 `Object` 类中定义的两个方法,它们分别用于生成对象的哈希码值以及判断对象是否相等。这两个方法之间存在紧密的契约关系,合理使用重写它们对于程序的正确性性能至关重要。 ### `equals()` 方法的作用 `equals()` 方法用于比较两个对象是否相等。在 `Object` 类中,默认的实现是基于对象引用地址进行比较的,即判断两个对象是否为内存中的同一实例。然而,对于自定义类,通常需要根据对象的实际属性来判断是否相等。例如,两个 `User` 对象如果具有相同的用户名密码,则可以认为它们是相等的,而不仅仅是引用相同的对象。 ### `hashCode()` 方法的作用 `hashCode()` 方法返回对象的哈希码值,该值是一个整数,用于快速标识对象。在 Java 中,哈希码主要用于哈希表(如 `HashMap`、`HashSet`)中,作为对象在哈希结构中的索引依据。默认情况下,`hashCode()` 返回的是对象的内存地址转换后的整数值。 ### 二者之间的关联性 在 Java 中,`equals()` `hashCode()` 方法之间存在一个重要的契约关系:**如果两个对象通过 `equals()` 方法判断为相等,那么它们的 `hashCode()` 返回值必须相同**。这一契约确保了在使用哈希结构时,能够正确地存储检索对象。 例如,在 `HashMap` 中,键对象的 `hashCode()` 被用来确定其在哈希表中的桶位置,而 `equals()` 则用于处理哈希冲突。如果两个对象相等但哈希码不同,那么即使它们通过 `equals()` 判断为相等,也可能被存储在不同的桶中,从而导致查找失败[^3]。 ### 为什么要一起重写? 当自定义类的对象需要作为哈希结构的键(如 `HashMap` 的键或 `HashSet` 的元素)时,必须同时重写 `equals()` `hashCode()` 方法。否则,可能会导致以下问题: - **对象无法正确检索**:如果两个对象逻辑上相等,但 `hashCode()` 返回不同的值,那么它们会被放入不同的桶中,无法通过 `equals()` 正确识别。 - **违反哈希结构的语义**:哈希结构依赖 `hashCode()` `equals()` 的一致性,否则可能导致集合行为异常,如重复元素无法检测或查找失败。 以下是一个典型的 `equals()` `hashCode()` 重写示例: ```java public class User { private String username; private String password; // 构造方法、getter setter 省略 @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; User user = (User) o; if (!username.equals(user.username)) return false; return password.equals(user.password); } @Override public int hashCode() { int result = username.hashCode(); result = 31 * result + password.hashCode(); return result; } } ``` 上述代码中,`equals()` 方法根据 `username` `password` 判断对象是否相等,而 `hashCode()` 方法则基于相同的字段生成哈希码,确保了二者之间的一致性[^5]。 ### 总结 - `equals()` 方法用于判断两个对象是否相等。 - `hashCode()` 方法用于生成对象的哈希码,影响对象在哈希结构中的存储位置。 - 当两个对象通过 `equals()` 判断为相等时,它们的 `hashCode()` 必须返回相同的值。 - 在使用自定义对象作为哈希结构的键时,必须同时重写 `equals()` `hashCode()` 方法以确保正确性一致性[^4]。 ---
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