2019.7.15 HashMap里的hashcode方法和equal方法什么时候需要重写?为什么需要重写?

本文围绕Java集合中对象相等判断规则展开,阐述了重写equals和hashCode方法的原因。指出Object的equals默认比较引用,若用对象值判断需重写;在Hash结构集合中需重写hashCode。还强调重写equals时必须重写hashCode以保证同步,并对两方法进行代码分析。

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一.在java的集合中,判断两个对象是否相等的规则

1.判断两个对象的hashCode是否相等
如果不相等,认为两个对象也不相等,完毕
如果相等,转入2
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

二. 为什么要重写equal方法?
答案:因为Object的equals方法默认是两个对象的引用的比较,意思就是指向同一内存,地址则相等,否则不相等;如果你现在需要利用对象里面的值来判断是否相等,则重载equal方法。

三.为什么重写hashCode方法?
答案:一般的地方不需要重载hashCode,只有当类需要放在HashTable、HashMap、HashSet等等hash结构的集合时才会重载hashCode,那么为什么要重载hashCode呢?就HashMap来说,好比HashMap就是一个大内存块,里面有很多小内存块,小内存块里面是一系列的对象,可以利用hashCode来查找小内存块hashCode%size(小内存块数量),所以当equal相等时,hashCode必须相等,而且如果是object对象,必须重载hashCode和equal方法。

四.重写equals的同时为什么必须重写hashcode?
答案:hashCode是编译器为不同对象产生的不同整数,根据equals方法的定义:如果两个对象是相等(equals)的,那么两个对象调用hashCode必须产生相同的整数结果,即:equals为true,hashCode必须为true,equals为false,hashCode也必须为false,所以必须重写hashCode来保证与equal同步。

五.下面来通过代码分析一下

equals()和hashCode()这两个方法都是从Object类继承过来的,比较的是对象的地址值

1.equals()
在这里插入图片描述
2.hashCode(),是一个本地方法,它的实现是根据本地机器相关的。
在这里插入图片描述

<think>好的,我现在需要帮助用户理解在Java HashMap为什么需要重写hashCodeequals方法,以及相关的面试问答。首先,我应该回顾一下用户提供的引用资料,确保准确引用。 首先,用户提供的引用[3]提到,Object类的hashCodeequals方法默认实现是基于内存地址的。如果两个对象在逻辑上相等但内存地址不同,默认的equals会返回false,hashCode也会不同。这在HashMap中会导致问题,比如无法正确识别相同的键。 接下来,引用[4]解释了在HashMap中,put方法会根据键的哈希值找到存储位置。如果该位置已有元素,会先比较hashCode,如果不同则认为不是同一个键;如果相同,则进一步用equals方法确认。如果这两个方法没有被正确重写,即使对象内容相同,也会被当作不同的键处理,导致HashMap无法正确工作。例如,用户可能存入一个对象作为键,但无法通过另一个内容相同的对象检索到对应的值,因为它们的hashCode不同。 然后,引用[1][2]补充了关于哈希表均匀分布的内容。正确的hashCode方法应该确保不同的对象尽可能分布均匀,减少哈希碰撞,从而提高HashMap的性能。如果hashCode实现不佳,可能导致大量碰撞,使得HashMap退化为链表,性能下降。 现在,我需要将这些信息整理成一个清晰的回答,涵盖重写规则、场景以及面试常见问题。首先,解释为什么需要重写这两个方法,然后给出重写的规则,比如equals要满足自反性、对称性、传递性、一致性,以及hashCode必须与equals一致。接着,说明在哪些场景下需要重写,比如自定义对象作为键时。 在面试问答部分,应该预测常见的问题,比如“为什么必须同时重写hashCodeequals?”或者“不重写会导致什么问题?”,并给出简洁的回答,引用提供的资料作为支持。 需要确保回答结构清晰,分点说明,并且正确使用LaTeX格式,比如类名方法名用行内公式的格式,例如$HashMap$,$equals()$等。同时,生成的相关问题要符合用户需求,帮助面试准备,比如覆盖规则、场景、后果等方面。 最后,检查所有引用是否正确标注,确保没有遗漏任何关键点,并且语言流畅,符合中文表达习惯。</think>### Java HashMaphashCodeequals方法重写规则及场景 #### 一、为什么需要重写hashCodeequals? 1. **默认行为的问题** - Object类中$hashCode()$默认根据**内存地址**生成哈希值,$equals()$默认比较**对象地址**是否相同[^3]。 - 若两个对象**逻辑相等但地址不同**,HashMap会将其视为不同键,导致无法正确存取数据[^4]。 2. **HashMap的工作机制** - **存储时**:根据键的$hashCode()$计算哈希值,定位到桶(Bucket)位置;若哈希冲突,再通过$equals()$判断键是否相等。 - **检索时**:先比较哈希值,若相同再调用$equals()$确认键是否一致[^2]。 - 若未重写$hashCode()$,即使逻辑相等的对象也会被分配到不同桶中,破坏HashMap的功能[^1]。 #### 二、重写规则 1. **equals方法规则** - **自反性**:$x.equals(x)$必须为true。 - **对称性**:若$x.equals(y)$为true,则$y.equals(x)$也需为true。 - **传递性**:若$x.equals(y)$$y.equals(z)$为true,则$x.equals(z)$必须为true。 - **一致性**:多次调用结果不变(与对象状态无关)。 - **非空性**:$x.equals(null)$必须返回false。 2. **hashCode方法规则** - **一致性**:若两个对象$equals()$为true,其$hashCode()$必须相同。 - **均匀分布**:哈希值应尽量分散,减少碰撞以提高性能[^1]。 #### 三、重写场景 1. **自定义对象作为HashMap的键** ```java public class Student { private String id; private String name; @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; Student student = (Student) o; return Objects.equals(id, student.id) && Objects.equals(name, student.name); } @Override public int hashCode() { return Objects.hash(id, name); } } ``` 若不重写,即使$id$$name$相同,HashMap也无法识别为同一键。 2. **使用集合类(如HashSet)存储自定义对象** HashSet内部依赖HashMap实现,同样需要保证对象唯一性。 #### 四、面试常见问题与回答 **问题1:为什么必须同时重写hashCodeequals?** 答:HashMap通过$hashCode()$定位桶位置,再通过$equals()$确认键是否相等。若只重写$equals()$,逻辑相等的对象可能因哈希值不同被分配到不同桶,导致无法匹配;若只重写$hashCode()$,即使定位到同一桶,$equals()$仍会误判为不同对象[^3]。 **问题2:不重写会导致什么后果?** 答:可能出现以下问题: - **数据重复存储**:HashMap允许逻辑相同的对象作为不同键存入。 - **数据丢失**:通过不同实例无法检索到已存入的数据。 - **性能下降**:哈希碰撞增多,链表或红黑树结构退化[^2]。 **问题3:如何实现高性能的hashCode?** 答:应结合对象关键属性计算哈希值,例如: ```java @Override public int hashCode() { return 31 * id.hashCode() + name.hashCode(); // 31是质数,减少碰撞概率 } ```
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