HashMap 的equals与hashcode|| treeSet||LinkedList

最新推荐文章于 2024-03-17 11:20:12 发布

原创最新推荐文章于 2024-03-17 11:20:12 发布 · 759 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#equals #hashmap #object #string #java #class

本文深入探讨了Java中HashSet和HashMap的工作原理，特别是在equals和hashCode方法的使用上遵循的规范，以及这些规范如何影响集合中元素的存储和查找。

HashSet和HashMap一直都是JDK中最常用的两个类，HashSet要求不能存储相同的对象，HashMap要求不能存储相同的键。

    在研究这个问题之前，首先说明一下JDK对equals(Object obj)和hashcode()这两个方法的定义和规范：
    在Java中任何一个对象都具备equals(Object obj)和hashcode()这两个方法，因为他们是在Object类中定义的。
equals(Object obj)方法用来判断两个对象是否“相同”，如果“相同”则返回true，否则返回false。
hashcode()方法返回一个int数，在Object类中的默认实现是“将该对象的内部地址转换成一个整数返回”。
    接下来有两个个关于这两个方法的重要规范(我只是抽取了最重要的两个,其实不止两个)：
规范1：若重写equals(Object obj)方法，有必要重写hashcode()方法，确保通过equals(Object obj)方法判断结果为true的两个对象具备相等的hashcode()返回值。说得简单点就是：“如果两个对象相同，那么他们的hashcode应该相等”。不过请注意：这个只是规范，如果你非要写一个类让equals(Object obj)返回true而hashcode()返回两个不相等的值，编译和运行都是不会报错的。不过这样违反了Java规范，程序也就埋下了BUG。
规范2：如果equals(Object obj)返回false，即两个对象“不相同”，并不要求对这两个对象调用hashcode()方法得到两个不相同的数。说的简单点就是：“如果两个对象不相同，他们的hashcode可能相同”。
     根据这两个规范，可以得到如下推论：
1、如果两个对象equals，Java运行时环境会认为他们的hashcode一定相等。
2、如果两个对象不equals，他们的hashcode有可能相等。
3、如果两个对象hashcode相等，他们不一定equals。
4、如果两个对象hashcode不相等，他们一定不equals。

    这样我们就可以推断Java运行时环境是怎样判断HashSet和HastMap中的两个对象相同或不同了。我的推断是：先判断hashcode是否相等，再判断是否equals。

    测试程序如下：首先我们定义一个类，重写hashCode()和equals(Object obj)方法

     运行之后打印结果是：

    判断hashcode
    判断hashcode
    判断equals
    2

    可以看出，Java运行时环境会调用new A()这个对象的hashcode()方法。其中：
打印出的第一行“判断hashcode”是第一次map.put(new A(), new Object())所打印出的。
接下来的“判断hashcode”和“判断equals”是第二次map.put(new A(), new Object())所打印出来的。

     那么为什么会是这样一个打印结果呢？我是这样分析的：
     1、当第一次map.put(new A(), new Object())的时候，Java运行时环境就会判断这个map里面有没有和现在添加的 new A()对象相同的键，判断方法：调用new A()对象的hashcode()方法，判断map中当前是不是存在和new A()对象相同的HashCode。显然，这时候没有相同的，因为这个map中都还没有东西。所以这时候hashcode不相等，则没有必要再调用equals(Object obj)方法了。参见推论4（如果两个对象hashcode不相等，他们一定不equals）
     2、当第二次map.put(new A(), new Object())的时候，Java运行时环境再次判断，这时候发现了map中有两个相同的hashcode（因为我重写了A类的hashcode()方法永远都返回1），所以有必要调用equals(Object obj)方法进行判断了。参见推论3（如果两个对象hashcode相等，他们不一定equals），然后发现两个对象不equals（因为我重写了equals(Object obj)方法，永远都返回false）。
     3、这时候判断结束，判断结果：两次存入的对象不是相同的对象。所以最后打印map的长度的时候显示结果是：2。

    改写程序如下：

    运行之后打印结果是：

    判断hashcode
    判断hashcode
    判断equals
    1


     显然这时候map的长度已经变成1了，因为Java运行时环境认为存入了两个相同的对象。原因可根据上述分析方式进行分析。

    以上分析的是HashMap，其实HashSet的底层本身就是通过HashMap来实现的，所以他的判断原理和HashMap是一样的，也是先判断hashcode再判断equals。

    所以：写程序的时候应尽可能的按规范来，不然在不知不觉中就埋下了bug！

======================2 个例子

import java.util.LinkedList;
public class Test {
	public static void main(String[] args) {

		LinkedList<String> list = new LinkedList<String>();
		list.add("录像8");
		addNew(list);
		addNew(list);
		System.out.println(list);
	}
	private static void addNew(LinkedList<String> list) {

		if ( list.size()==0||!("录像1".equals(list.getFirst()))) {
			list.addFirst("录像1");
		} else {
			for (int i = 0; i < list.size() - 1; i++) {
				if ((Integer.parseInt(list.get(i).substring(2)) + 1) !=Integer.parseInt(list.get(i+1).substring(2))) {
					list.add(i + 1, "录像" + (Integer.parseInt(list.get(i).substring(2)) + 1));
					return;
				}
			}
			list.addLast("录像"+(Integer.parseInt(list.getLast().substring(2)) + 1));
		}
	}
}

package com.wangs.test;

import java.util.Comparator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;


public class JavaTest5 {
	
	final static Set<String> set = new TreeSet<String>(new Comparator<String>() {
		public int compare(String str1, String str2) {
			return parseInt(str1) - parseInt(str2);
		}
	});
	private static int parseInt(String str) {
		int i = 0;
		Pattern p = Pattern.compile("[0-9]*{1}quot;);
		Matcher m = p.matcher(str);
		if(m.find()) {
			i = Integer.parseInt(m.group());
		}
		return i;
	}
	
	private static void addRecord() {
		
		for(int i = 0; i < set.size() + 1; i++) {
			if(set.add("录音" + i)) {
				return;
			}
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		
		//for(int i = 0; i < 20; i++) {
			
			addRecord();
			addRecord();
			addRecord();
			addRecord();
			addRecord();
			addRecord();
		//}
		set.remove("录音0");
		set.remove("录音1");
		set.remove("录音3");
		addRecord();
		addRecord();
		addRecord();
		addRecord();
		addRecord();
		addRecord();
		addRecord();
		addRecord();
		addRecord();
		set.remove("录音1");
		
		long l = System.currentTimeMillis();
		for(int i = 0; i < 100; i++) {
			addRecord();
		}
		for(int i = 0; i < 100; i++) {
			set.remove("录音" + i);
		}
		System.out.println(System.currentTimeMillis() - l);
		System.out.println(set);
	}
}