equals() 和 hashCode()

本文详细解析了Java中equals()和hashCode()方法的作用及其在集合类中的重要性,并通过实例说明了二者之间的联系。

 我们知道,equals()函数是用来做比较的。java中的比较有两种:一种是内存地址的比较,一种是内容的比较。而比较个体也有两种:一种是简单类型(这类简单说来无所谓内存地址的比较或者内容比较的区别);还有一种是对象的比较,本文中说的主要是后者

在java中,(对象)内存地址的比较,是通过==完成的。比如 

if (obj1  ==  obj2) {
    ...
}

这样的语句中,我们认为,如果obj1和obj2的内存地址相同,则返回true

而equals()通常是比较内容的。这里说“通常” ,是因为在最根本的Object类中,equal()函数做的是地址的比较。而在其他几乎所有的类中,equals()都经过重载,进行内容的比较。

而在说equals()的时候我们还涉及hashCode()是因为在有些应用中(比如,HashMap的key是对象),必须在重载equals()的同时重载hashCode()。因为java中默认(Object)的hashCode是根据对象的地址计算得到的。

我们通常不会注意到这个问题,因为我们通常所使用的key都是简单类型,或者是String, Long等一些特殊的对象(其特殊性请参看笔者在写java 浅拷贝和深拷贝时的讨论),这时候,这个问题被我们无意间绕过了

有人已经概括了这种我们忽略了的情况:“如果你想将一个对象A放入另一个收集(集合)对象B里,或者使用这个对象A为查找一个元对象在收集对 象B里位置的钥匙(key),并支持是否容纳(isContains()),删除收集对象B里的元对象(remove()?)这样的操作,那么,equals()和hashCode()函数必须开发者自己定义。” (括号为笔者添加)

为了便于理解,举一段程序为例:

import  java.util. * ;
public   class  Person {

int id;
String name;

//define getter and setter here, omited

public Person(int id, String name){
     
this.id = id;
     
this.name = name;
     
}


public boolean equals(Object o){
       
if(this==o) return true;
    
if(o instanceof Person)
    
return (this.id == ((Person)o).id) && (this.name.equals(((Person)o).name));
    }


/*         
public int hashCode(){
    return id*37;
}
*/


public static void main(String args[]) {
    Person p1 
= new Person(1,"aaa");
    Person p2 
= new Person(1,"aaa");
    Map map 
= new HashMap();

    map.put(p2,p1);
    Person value 
= (Person)map.get(p1);
    System.out.println(value.name);
  }

}

这段代码的结果是什么?答案是nullPointerExcetpion.

而把hashCode()的注释去除,程序就可以返回正确的结果了。为什么呢?因为:

Map.put(key,value)时根据key.hashCode生成一个内部hash值,根据这个hash值将对象存放在一个table中

Map.get(key)会比较key.hashCode和equals方法,当且仅当这两者相等时,才能正确定位到table。而我们说过,默认的java是对地址进行比较的。

 

参考:

http://blog.youkuaiyun.com/RichardSundusky/archive/2007/02/12/1508028.aspx

http://blog.youkuaiyun.com/pbnow/archive/2006/04/25/677253.aspx

http://blog.youkuaiyun.com/jery_lee/archive/2004/10/13/135484.aspx

http://blog.youkuaiyun.com/ngqzmjmj/archive/2005/04/27/365149.aspx

Java 中,`equals` `hashCode` 是 `Object` 类提供的两个重要方法,它们用于对象的比较哈希值的计算。这两个方法之间存在密切的关联,尤其在使用集合类(如 `HashMap`、`HashSet` 等)时,必须同时正确实现这两个方法以保证程序的正确性一致性。 ### `equals` 方法的作用与规范 `equals` 方法用于判断两个对象是否相等。默认实现是基于对象的引用比较,即只有两个引用指向同一个对象时才返回 `true`。在自定义类中,通常需要重写该方法以根据对象的实际内容进行比较。 **实现规范:** - **自反性**:对于非空对象 `x`,`x.equals(x)` 应该返回 `true`。 - **对称性**:如果 `x.equals(y)` 返回 `true`,则 `y.equals(x)` 也应返回 `true`。 - **传递性**:如果 `x.equals(y)` `y.equals(z)` 返回 `true`,那么 `x.equals(z)` 也应返回 `true`。 - **一致性**:多次调用 `equals` 方法,只要对象未被修改,结果应该保持不变。 - **非空性**:任何非空对象与 `null` 比较都应返回 `false`。 ### `hashCode` 方法的作用与规范 `hashCode` 方法返回对象的哈希码值,该值通常用于快速识别对象,特别是在哈希表等数据结构中。默认实现返回的是对象的内存地址转换后的整数值。 **实现规范:** - 在一个 Java 应用程序的一次执行过程中,如果对象用于 `equals` 比较的信息没有被修改,那么多次调用 `hashCode` 方法应返回相同的整数值。 - 如果两个对象通过 `equals` 方法比较是相等的,那么它们的 `hashCode` 返回值必须相同。 - 如果两个对象通过 `equals` 方法比较不相等,它们的 `hashCode` 返回值可以相同也可以不同,但不同的哈希值有助于提高哈希表的性能[^1]。 ### `equals` 与 `hashCode` 的关系 这两个方法必须保持一致性。如果重写了 `equals` 方法而没有同时重写 `hashCode` 方法,可能会导致使用哈希结构的集合(如 `HashMap`、`HashSet`)出现不一致的行为。例如,两个逻辑上相等的对象如果 `hashCode` 不同,它们在哈希表中可能被视为不同的键,这违背了设计原则。 ### 示例代码 以下是一个简单的 Java 类,演示了如何正确重写 `equals` `hashCode` 方法: ```java public class Person { private String name; private int age; public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) return true; if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false; Person person = (Person) obj; if (age != person.age) return false; return name != null ? name.equals(person.name) : person.name == null; } @Override public int hashCode() { int result = name != null ? name.hashCode() : 0; result = 31 * result + age; return result; } } ``` 在该示例中: - `equals` 方法首先检查对象是否为自身,接着检查是否为 `null` 或者是否为相同类型。然后,将对象转换为 `Person` 类型并比较其属性。 - `hashCode` 方法基于 `name` `age` 计算哈希值,并使用一个素数(31)来减少哈希冲突的可能性。 ### 使用场景 - 当对象作为 `HashMap` 的键或 `HashSet` 的元素时,必须正确实现 `equals` `hashCode`。 - 在需要根据对象内容进行比较的场景中,如排序、去重、查找等,也需要这两个方法的配合。 ---
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