为什么覆写equals的时候一定要覆写hashCode

最新推荐文章于 2022-06-18 21:59:53 发布

Dream_chaser

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分类专栏： java基础文章标签： equals hashmap object class null list

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经常在论坛上面看到覆写hashCode函数的问题，很多情况下是一些开发者不了解hash code，或者和equals一起用的时候不太清楚为啥一定要复写hashCode。

对于hash code的理论我不想多说，这个话题太大。我只想说用hash code的原因只有一个：效率。理论的说法它的复杂度只有O(1)。试想我们把元素放在线性表里面，每次要找一个元素必须从头一个一个的找它的复杂度有O(n)。如果放在平衡二叉树，复杂度也有O(log n)。

为啥很多地方说“覆写equals的时候一定要覆写hashCode”。说到这里我知道很多人知道有个原则：如果a.equals(b)那么要确保a.hashCode()==b.hashCode()。为什么？hashCode和我写的程序的业务逻辑毫无关系，为啥我要override? 要我说如果你的class永远不可能放在hash code为基础的容器内，不必劳神，您真的不必override hashCode() :)

说得准确一点放在HashMap和Hashtable里面如果是作为value而不是作为key的话也是不必override hashCode了。至于HashSet，实际上它只是忽略value的HashMap,每次HashSet.add(o)其实就是HashMap.put(o, dummyObject)。

那为什么放到Hash容器里面要overide hashCode呢？因为每次get的时候HashMap既要看equals是不是true也要看hash code是不是一致，put的时候也是要看equals和hash code。

如果说到这里您还是不太明白，咱就举个例子：

譬如把一个自己定义的class Foo{...}放到HashMap。实际上HashMap也是把数据存在一个数组里面，所以在put函数里面，HashMap会调Foo.hashCode()算出作为这个元素在数组里面的下标，然后把key和value封装成一个对象放到数组。等一下，万一2个对象算出来的hash code一样怎么办？会不会冲掉？先回答第2个问题，会不会冲掉就要看Foo.equals()了，如果equals()也是true那就要冲掉了。万一是false,就是所谓的collision了。当2个元素hashCode一样但是equals为false的时候，那个HashMap里面的数组的这个元素就变成了链表。也就是hash code一样的元素在一个链表里面，链表的头在那个数组里面。

回过来说get的时候，HashMap也先调key.hashCode()算出数组下标，然后看equals是不是true，所以就涉及了equals。

反观假设如果a.equals(b)但是a.hashCode()!=b.hashCode()的话，在put元素a之后，我们又用一个a.equals(b)但是b.hashCode()!=a.hashCode()的b元素作为key来get的时候就找不到a了。如果a.hashCode()==b.hashCode()但是!a.equals(b)倒是不要紧，这2个元素会collision然后被放到链表，只是效率变差。

这里有个非常简化版的HashMap实现帮助大家理解。

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/*
* Just to demonstrate hash map mechanism,
* Please do not use it in your commercial product.
*
* @author Shengyuan Lu 卢声远
*/
public class SimpleHashMap {
    ArrayList<LinkedList<Entry>> entries = new ArrayList<LinkedList<Entry>>();
    static class Entry {
        Object key;
        Object value;
        public Entry(Object key, Object value) {
            this.key = key;
            this.value = value;
        }
    }
    void put(Object key, Object value) {
        LinkedList<Entry> e = entries.get(key.hashCode());
        if (e != null) {
            for (Entry entry : e) {
                if (entry.key.equals(key)) {
                    entry.value = value;// Match in lined list
                    return;
                }
            }
            e.addFirst(new Entry(key, value));// Add the entry to the list
        } else {
            // Put the new entry in array
            LinkedList<Entry> newEntry = new LinkedList<Entry>();
            newEntry.add(new Entry(key, value));
            entries.add(key.hashCode(), newEntry);
        }
    }
    Object get(Object key) {
        LinkedList<Entry> e = entries.get(key.hashCode());
        if (e != null) {
            for (Entry entry : e) {
                if (entry.key.equals(key)) {
                    return entry.value;
                }
            }
        }
        return null;
    }
}
/*
* Just to demonstrate hash map mechanism,
* Please do not use it in your commercial product.
*
* @author Shengyuan Lu 卢声远
*/
public class SimpleHashMap {
ArrayList<LinkedList<Entry>> entries = new ArrayList<LinkedList<Entry>>();
static class Entry {
  Object key;
  Object value;
  public Entry(Object key, Object value) {
   this.key = key;
   this.value = value;
  }
}
void put(Object key, Object value) {
  LinkedList<Entry> e = entries.get(key.hashCode());
  if (e != null) {
   for (Entry entry : e) {
    if (entry.key.equals(key)) {
     entry.value = value;// Match in lined list
     return;
    }
   }
   e.addFirst(new Entry(key, value));// Add the entry to the list
  } else {
   // Put the new entry in array
   LinkedList<Entry> newEntry = new LinkedList<Entry>();
   newEntry.add(new Entry(key, value));
   entries.add(key.hashCode(), newEntry);
  }
}
Object get(Object key) {
  LinkedList<Entry> e = entries.get(key.hashCode());
  if (e != null) {
   for (Entry entry : e) {
    if (entry.key.equals(key)) {
     return entry.value;
    }
   }
  }
  return null;
}
}