hashcode()和equals()及HashSet判断对象相等-优快云博客

本文深入探讨了哈希码与equals()方法在判断对象相等性中的作用，并通过实例展示了如何正确使用这些方法避免HashSet中出现重复元素的问题。

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hashcode()和equals()及HashSet判断对象相等。
1.首先equals()和hashcode()这两个方法都是从object类中继承过来的。
publicbooleanequals(Objectobj)
指示某个其他对象是否与此对象“相等”。 equals方法在非空对象引用上实现相等关系： *自反性：对于任何非空引用值x，x.equals(x)都应返回true。 *对称性：对于任何非空引用值x和y，当且仅当y.equals(x)返回true时，x.equals(y)才应返回true。 *传递性：对于任何非空引用值x、y和z，如果x.equals(y)返回true， 并且y.equals(z)返回true，那么x.equals(z)应返回true。 *一致性：对于任何非空引用值x和y，多次调用x.equals(y)始终返回true或始终返回false， 前提是对象上equals比较中所用的信息没有被修改。 *对于任何非空引用值x，x.equals(null)都应返回false。 注意：以上这五点是重写equals()方法时，必须遵守的准则，如果违反会出现意想不到的结果 Object类的equals方法实现的是对象上差别可能性最大的相等关系： 即，对于任何非空引用值x和y，当且仅当x和y引用同一个对象时， 此方法才返回true（x==y具有值true）。 也就是说equals()方法在object类中定义如下： publicbooleanequals(Objectobj){ return(this==obj); } 对两个对象的地址值进行的比较（即比较引用是否相同）。 注意1：当此方法被重写时，通常有必要重写hashCode方法，以维护hashCode方法的常规协定， 该协定声明相等对象必须具有相等的哈希码。 但是我们必需清楚，当String、Math、还有Integer、Double。。。。等这些封装类在使用equals()方法时， 已经覆盖了object类的equals（）方法。比如在String类中如下： publicbooleanequals(ObjectanObject){ if(this==anObject){ returntrue; } if(anObjectinstanceofString){ StringanotherString=(String)anObject; intn=count; if(n==anotherString.count){ charv1[]=value; charv2[]=anotherString.value; inti=offset; intj=anotherString.offset; while(n--!=0){ if(v1[i++]!=v2[j++]) returnfalse; } returntrue; } } returnfalse; } 很明显，这是进行的内容比较，而已经不再是地址的比较。依次类推Double、Integer、Math等等这些类都是重写了equals()方法的， 从而进行的是内容的比较。当然了基本类型是进行值的比较，这个没有什么好说的。 publicinthashCode() 返回该对象的哈希码值。支持该方法是为哈希表提供一些优点，例如，java.util.Hashtable提供的哈希表。 hashCode的常规协定是： *在Java应用程序执行期间，在同一对象上多次调用hashCode方法时，必须一致地返回相同的整数， 前提是对象上equals比较中所用的信息没有被修改。从某一应用程序的一次执行到同一应用程序的另一次执行， 该整数无需保持一致。 *如果根据equals(Object)方法，两个对象是相等的，那么在两个对象中的每个对象上调用hashCode方法都必须生成相同的整数结果。 *以下情况不是必需的：如果根据equals(java.lang.Object)方法，两个对象不相等， 那么在两个对象中的任一对象上调用hashCode方法必定会生成不同的整数结果。 但是，程序员应该知道，为不相等的对象生成不同整数结果可以提高哈希表的性能。 实际上，由Object类定义的hashCode方法确实会针对不同的对象返回不同的整数。 （这一般是通过将该对象的内部地址转换成一个整数来实现的，但是JavaTM编程语言不需要这种实现技巧。）。 当然我们可以在自己写的类中覆盖hashcode()方法， 比如String、Integer、Double。。。。等等这些类都是覆盖了hashcode()方法的。 例如在String类中定义的hashcode()方法如下： publicinthashCode(){ inth=hash; if(h==0){ intoff=offset; charval[]=value; intlen=count; for(inti=0;i<len;i++){ h=31*h+val[off++]; } hash=h; } returnh; } 解释一下这个程序（String的API中写到）： s[0]*31^(n-1)+s[1]*31^(n-2)+...+s[n-1] 使用int算法，这里s是字符串的第i个字符，n是字符串的长度，^表示求幂。（空字符串的哈希码为0。） 这里我们根据hashCode的常规协定首先要明白一个问题： 一，equals()相等的两个对象，hashcode()一定相等. 二，equals（）不相等的两个对象，却并不能证明他们的hashcode()不相等。 换句话说，equals()方法不相等的两个对象，hashcode()有可能相等。（我的理解是由于哈希码在生成的时候产生冲突造成的）。 三，反过来：hashcode()不等，一定能推出equals()也不等(因为如果equals()相等的话就和第一条矛盾了)； hashcode()相等，equals()可能相等，也可能不等。 2.hashset是根据什么原理来存取对象的呢？ 在hashset中不允许出现重复对象，元素的位置也是不确定的。 在hashset中判断两个对象是否重复的规则是： 1)，判断两个对象的hashCode是否相等. <div style="line-height:25px"> 如果不相等，认为两个对象也不相等，完毕; 如果相等，转入2) （这一点只是为了提高存储效率而要求的，其实理论上没有也可以，但如果没有，实际使用时效率会大大降低， 所以我们这里将其做为必需的。后面会重点讲到这个问题。） 2)，判断两个对象用equals运算是否相等 如果不相等，认为两个对象也不相等; 如果相等，认为两个对象相等（equals()是判断两个对象是否相等的关键） 为什么是两条准则，难道用第一条不行吗？不行，因为前面已经说了，hashcode()相等时，equals()方法也可能不等， 所以必须用第2条准则进行限制，才能保证加入的为非重复元素。 那么为什么不直接用equals()方法判断呢？ 我想是因为效率的原因。很容易让hashcode()的效率比equals()高些， 因为它不必每次都重新算hash值，具体参照上面String的hashcode()实现 例1： publicstaticvoidmain(Stringargs[]){ Strings1=newString("zhaoxudong"); Strings2=newString("zhaoxudong"); System.out.println(s1==s2);//false System.out.println(s1.equals(s2));//true System.out.println(s1.hashCode());//s1.hashcode()等于s2.hashcode() System.out.println(s2.hashCode()); Sethashset=newHashSet(); hashset.add(s1); hashset.add(s2); Iteratorit=hashset.iterator(); while(it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } 最后在while循环的时候只打印出了一个”zhaoxudong”。 输出结果为： </div> <div style="line-height:25px">false true -967303459 -967303459</div> <div style="line-height:25px"> zhaoxudong 这是因为String类已经重写了equals()方法和hashcode()方法，所以在根据上面的第1.2条原则判定时， hashset认为它们是相等的对象，是重复添加。 例2： importjava.util.*; publicclassHashSetTest { publicstaticvoidmain(String[]args) { HashSeths=newHashSet(); hs.add(newStudent(1,"zhangsan")); hs.add(newStudent(2,"lisi")); hs.add(newStudent(3,"wangwu")); hs.add(newStudent(1,"zhangsan")); Iteratorit=hs.iterator(); while(it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } } } classStudent { intnum; Stringname; Student(intnum,Stringname) { this.num=num; this.name=name; } publicStringtoString() { returnnum+":"+name; } } 输出结果为： 1:zhangsan 1:zhangsan 3:wangwu 2:lisi 问题出现了:为什么hashset添加了相等的元素呢，这是不是和hashset的原则违背了呢？回答是：没有 因为在根据hashcode()对两次建立的newStudent(1,"zhangsan")对象进行比较时，生成的是不同的哈希码值， 所以hashset把他当作不同的对象对待了，当然此时的equals()方法返回的值也不等（这个不用解释了吧）。 那么为什么会生成不同的哈希码值呢？原因就在于我们自己写的Student类并没有重写自己的hashcode()和equals()方法， 所以在比较时，是继承的object类中的hashcode()方法，它返回的是和对象地址（引用地址）对应的数， 使用new方法创建对象，两次生成的当然是不同的对象了，造成的结果就是两个对象的hashcode()返回的值不一样。 所以根据第一个准则，hashset会把它们当作不同的对象对待，自然也用不着第二个准则进行判定了。 那么怎么解决这个问题呢？ 答案是：在Student类中重新hashcode()和equals()方法。 例3： classStudent { intnum; Stringname; Student(intnum,Stringname) { this.num=num; this.name=name; } publicinthashCode() { returnnum*name.hashCode(); } publicbooleanequals(Objecto) { Students=(Student)o; returnnum==s.num&&name.equals(s.name); } publicStringtoString() { returnnum+":"+name; } } 根据重写的方法，即便两次调用了newStudent(1,"zhangsan")，我们在获得对象的哈希码时，获得的哈希码肯定是一样的。 当然根据equals()方法我们也可判断是相同的。所以在向hashset集合中添加时把它们当作重复元素看待了。 所以运行修改后的程序时，我们会发现运行结果是： 1:zhangsan 3:wangwu 2:lisi 可以看到重复元素的问题已经消除。 例4： importjava.util.HashSet; importjava.util.Random; importjava.util.concurrent.SynchronousQueue; importjava.util.concurrent.TimeUnit; publicclassTest{ /** *@paramargs */ publicstaticvoidmain(String[]args){ HashSet<People>set=newHashSet(); set.add(newPeople("robin",1,21)); set.add(newPeople("hb",2,20)); set.add(newPeople("harry",3,30)); set.add(null); Peoplep4=newPeople("robin",4,25); set.add(p4); set.add(newPeople("yp",5,28)); for(Peoplep:set) System.out.println(p); } } classPeople{ Stringname; intid; intage; publicPeople(Stringname,intid) { this(name,id,0); } publicPeople(Stringname,intid,intage) { this.name=name; this.id=id; this.age=age; } publicStringtoString() { returnid+name+age; } publicbooleanequals(Objecto) { if(o==null) returnfalse; if(!(oinstanceofPeople)) returnfalse; Peoplep=(People)o; booleanres=name.equals(p.name); if(res) System.out.println("name"+name+"isdouble"); else System.out.println(name+"vS"+p.name); returnres; } publicinthashCode() { returnname.hashCode(); } } 结果： </div> <div style="line-height:25px"> namerobinisdouble null 1robin21 3harry30 5yp28 2hb20 注意1：当试图添加一个重复元素到hashset时，新元素并不会把旧元素替换掉， 而只是新元素不会添加到hashset（不会抛异常。） </div>