关于重写 equals 和 hashCode 方法对 Map.get() 方法影响的测试

未重写 hashCode 和 equals

public class ObjectDemo {
    static class MyClass {
        public String name;
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyClass myClass1 = new MyClass();
        System.out.println(myClass1);

        System.out.println("============");
        Map<MyClass, String> map = new HashMap<>();
        map.put(myClass1, "123");
        System.out.println(map.get(myClass1));

        System.out.println("============");
        myClass1.name = "hello";
        System.out.println(myClass1);
        System.out.println(map.get(myClass1));
    }
}

这里写图片描述


重写 hashCode 和 equals

public class ObjectDemo {
    static class MyClass {
        public String name;

        @Override
        public boolean equals(Object o) {
            if (this == o) return true;
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
            MyClass myClass = (MyClass) o;
            return Objects.equals(name, myClass.name);
        }

        @Override
        public int hashCode() {
            return Objects.hash(name);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyClass myClass1 = new MyClass();
        System.out.println(myClass1);

        System.out.println("============");
        Map<MyClass, String> map = new HashMap<>();
        map.put(myClass1, "123");
        System.out.println(map.get(myClass1));

        System.out.println("============");
        myClass1.name = "hello";
        System.out.println(myClass1);
        System.out.println(map.get(myClass1));
    }
}

这里写图片描述


结论:

Obejct 的 equals 方法的实现为 使用 == 运算符比较两个对象
当 == 用于比较两个对象时,实际比较的是 对象在方法区 中的地址

Object 的 hashCode 方法为 native 方法,只确定和 对象在堆中的地址有关,但不完全就是 堆中的地址

如果一个对象(未重写 hashCode 和 equals),即改变对象中的成员属性等不会使对象的 hashCode 改变,那么不影响 Map.get() 方法获取到的结果

如果一个对象(重写了 hashCode 和 equals),那么改变对象中的成员属性会导致对象的 hashCode 造成改变,那么 Map.get() 方法获取的结果将受到影响

说明
1、Map 的 get 方法会根据对象的 hashCode 计算出 hash 值,从而得到哈希桶的位置(Entry 数组下标的编号)

2、重写 equals 时必须重写 hashCode 方法,Java 规范中要求,equal 对象的 hashCode 必须相同(hashCode 相同,不一定 equal)


<think>在Java中,当我们重写`equals`方法时,通常也需要重写`hashCode`方法。这是因为`hashCode``equals`方法之间有一个必须遵守的契约(contract),这个契约定义在`Object`类的规范中,并且对于使用基于散列的集合(如`HashMap`、`HashSet`、`Hashtable`等)的正确行为至关重要。###为什么必须同时重写?1.**契约要求**:-如果两个对象通过`equals`方法比较是相等的,那么这两个对象调用`hashCode`方法必须返回相同的整数结果。-如果两个对象通过`equals`方法比较是不相等的,它们`hashCode`方法的返回值可以相同,但是为不相等的对象生成不同的哈希值有助于提高散列表的性能。2.**违反契约的后果**:-当我们将对象放入基于散列的集合(如`HashMap`)时,集合会使用对象的`hashCode`值来确定存储位置(桶)。-如果两个对象相等(根据`equals`方法),但它们的`hashCode`不同,那么它们可能会被放入不同的桶中。这样,当你尝试使用其中一个对象作为键去检索时,可能无法找到另一个相等的对象,导致集合行为异常。###示例说明:假设我们有一个类`Person`,我们只重写了`equals`方法而没有重写`hashCode`方法:```javapublicclassPerson{privateStringname;privateintage;//构造方法getter、setter省略@Overridepublicbooleanequals(Objectobj){if(this==obj)returntrue;if(obj==null||getClass()!=obj.getClass())returnfalse;Personperson=(Person)obj;returnage==person.age&&Objects.equals(name,person.name);}//没有重写hashCode}```现在,如果我们创建两个相等的`Person`对象并放入`HashSet`:```javaPersonp1=newPerson("Alice",30);Personp2=newPerson("Alice",30);System.out.println(p1.equals(p2));//输出trueSet<Person>set=newHashSet<>();set.add(p1);set.add(p2);System.out.println(set.size());//输出2?我们希望是1,因为它们是相等的```由于没有重写`hashCode`,`p1``p2`可能产生不同的哈希码(默认使用`Object`的`hashCode`方法,通常根据内存地址生成),因此`HashSet`认为它们是两个不同的对象,从而都存入集合中,这违反了集合的唯一性要求。###正确做法:重写`hashCode`方法,确保相等的对象具有相同的哈希码。通常我们可以使用`Objects.hash`方法来生成:```java@OverridepublicinthashCode(){returnObjects.hash(name,age);}```这样,`p1``p2`的哈希码就相同了,`HashSet`会正确地将它们视为同一个对象。###总结原因:1.**契约要求**:`Object`类中定义的契约必须遵守,否则会导致使用散列集合时出现不可预测的行为。2.**一致性**:当两个对象相等时,它们必须有相同的哈希码,这样在散列集合中才能被正确识别为同一个对象。3.**性能**:虽然不相等的对象可以拥有相同的哈希码(哈希冲突),但良好的`hashCode`实现可以减少冲突,提高散列表的性能。###注意事项:-重写`hashCode`时,应确保参与计算哈希码的字段与`equals`方法中使用的字段一致。-哈希码计算应尽量均匀分布,以减少冲突。§§相关问题§§:1.在Java中,`equals`方法`==`运算符有什么区别?2.如何正确实现一个类的`equals`方法?3.重写`hashCode`方法时,为什么要求相等的对象必须返回相同的哈希码?4.什么是哈希冲突?在Java中如何处理哈希冲突?</think>### 为什么重写equals方法一定要重写hashCode? 在Java中,重写`equals()`方法后必须同时重写`hashCode()`方法,这是由Java对象契约(Object Contract)强制要求的。这个要求主要基于以下关键原因: #### 1. **哈希集合的依赖关系** Java的哈希集合(如`HashMap`、`HashSet`、`Hashtable`)依赖`hashCode()``equals()`协同工作: - `hashCode()`:确定对象在哈希桶中的位置(快速定位) - `equals()`:精确比较桶中的对象是否相等 ```java import java.util.HashMap; import java.util.Objects; class Person { private String name; private int age; public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } // 重写equals但未重写hashCode(错误示例) @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; Person person = (Person) o; return age == person.age && Objects.equals(name, person.name); } } public class HashCodeExample { public static void main(String[] args) { Person p1 = new Person("Alice", 30); Person p2 = new Person("Alice", 30); System.out.println(p1.equals(p2)); // true(逻辑相等) HashMap<Person, String> map = new HashMap<>(); map.put(p1, "Employee"); // 违反契约导致错误结果 System.out.println(map.get(p2)); // 输出null!应该返回"Employee" } } ``` #### 2. **Object类契约要求** Java API规范明确规定: - **一致性**:当`a.equals(b)`返回`true`时,`a.hashCode()`必须等于`b.hashCode()` - **逆否命题**:如果`hashCode()`不同,`equals()`必须返回`false` - **稳定性**:同一对象多次调用`hashCode()`应返回相同值(前提对象未修改) #### 3. **违反契约的后果** 1. **哈希集合行为异常**: - 逻辑相等的对象被存入不同哈希桶 - `contains()`、`get()`等方法返回错误结果 2. **破坏集合唯一性**: - `HashSet`可能包含多个"相等"对象 3. **内存泄漏风险**: - 无法正确检索已存入哈希表的对象 4. **违反Java规范**: - 可能导致难以追踪的bug #### 正确实现方式 ```java class CorrectPerson { private String name; private int age; // 构造方法等省略... @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; CorrectPerson that = (CorrectPerson) o; return age == that.age && Objects.equals(name, that.name); } @Override public int hashCode() { // 使用相同字段计算哈希码 return Objects.hash(name, age); } } ``` ### 关键原理总结 | 原则 | 要求 | 违反后果 | |------|------|----------| | **相等对象哈希码相同** | `a.equals(b) ⇒ a.hashCode() == b.hashCode()` | 哈希集合无法正确查找 | | **哈希码一致性** | 对象未修改时多次调用结果相同 | 集合存储位置错误 | | **非相等对象哈希码可同** | `!a.equals(b)`时哈希码可相同 | 仅影响性能(哈希冲突) | ### 最佳实践 1. **同时重写**:总是成对重写`equals()``hashCode()` 2. **使用相同字段**:两个方法应基于相同的对象属性 3. **利用工具类**:使用`Objects.hash()`或`Objects.equals()`简化实现 4. **不可变字段**:优先选择不可变字段参与计算 5. **单元测试**:验证契约是否满足
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