关于重写hashcode和equals方法的理解

本文深入探讨了在Java中重写hashCode和equals方法的原因,解释了如何通过重写这两个方法来提高对象比较的准确性和效率,特别是在使用哈希表结构如Hashtable时,避免潜在的问题。

关于重写hashcode和equals方法的理解

为什么要重写equals方法

谈一下自己的理解, 当我们新建对象, 比较两个对象是否相同时, 默认使用的是Object的equals方法:

public boolean equals(Object obj) {
	return (this == obj);
    }

双等号:
基本数据类型比较的是值是否相等
引用数据类型比较的是对象的地址值是否相等

所以对于新创建的对象来说, 想要判断对象的值是否相等, 一般要重写equals方法.

为什么要重写hashcode方法

object 的hashcode方法

    public native int hashCode();

然后我们再了解一下hashCode 的常规协定:

  1. 在 Java 应用程序执行期间,在对同一对象多次调用 hashCode 方法时,必须一致地返回相同的整数,前提是将对象进行 equals 比较时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。
  2. 如果根据 equals(Object) 方法,两个对象是相等的,那么对这两个对象中的每个对象调用 hashCode 方法都必须生成相同的整数结果。
  3. 如果根据 equals(java.lang.Object) 方法,两个对象不相等,那么对这两个对象中的任一对象上调用 hashCode 方法不 要求一定生成不同的整数结果。

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。)

个人认为重写hashcode方法有以下几个原因:

  1. 重写equals方法, 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。
  2. 有利于提高equals方法的效率(先判断hashcode是否相同, 若不相同, 则对象一定不同)
  3. 当使用到一些特殊的类, 特殊的方法时, 一定要重写hashcode 方法, 否则会出现问题, 例如:Hashtable类中的get(Object key) 和 put(K key, V value) 方法
	public Object put(Object key, Object value) {
   		// Make sure the value is not null
   		if (value == null) throw new NullPointerException();
   	
   		// Makes sure the key is not already in the hashtable.
   		HashtableEntry e;
   		HashtableEntry tab[] = table;
   		int hash = key.hashCode();
   		int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
   	
   		for (e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {
   		    if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
   			Object old = e.value;
   			e.value = value;
   			return old;
   		    }
   		}
   	
   		// Rehash the table if the threshold is exceeded
   		if (count >= threshold) {
   		    rehash();
   		    return put(key, value);
   		} 
   	
   		// Creates the new entry.
   		e = new HashtableEntry();
   		e.hash = hash;
   		e.key = key;
   		e.value = value;
   		e.next = tab[index];
   		tab[index] = e;
   		count++;
   		return null;
   }

由于Hashtable 使用的是哈希表结构, 存值的时候需要根据key的hash值取余作索引, 所以当使用的put(K key, V value) 方法的key为没有重写hashcode方法和equals方法(由于该方法中调用了该对象的equals方法)的对象时, 就会产生问题:

  1. 使用 put(K key, V value) 方法时, 相同key值的对象可能无法覆盖, 而是重新创建
  2. 使用get(key)方法可能无法获取对应的value
    例如:
    没有重写hashcode和equals方法
    在这里插入图片描述

重写后:
在这里插入图片描述

所以为了避免不必要的问题, 还是建议重写hashcode方法, 毕竟都是自动代码生成, 很方便

<think>我们正在讨论Java重写hashCode()equals()方法的原因。根据引用资料,这主要与使用哈希集合(如HashSet、HashMap)时保持对象一致性有关。让我整理关键点: 1. **目的**:确保在哈希表结构(如HashMap)中,逻辑相等的对象具有相同的哈希值,并能被正确识别为相等[^1][^3][^4]。 2. **不重写的后果**: - 若不重写hashCode(),即使两个对象内容相同(equals()返回true),它们的哈希值也不同(默认使用内存地址计算),导致在HashMap中被放入不同的桶(bucket),从而被当作不同对象存储[^2][^5]。 - 若只重写equals()而不重写hashCode(),两个"相等"对象可能有不同哈希值,在哈希集合中仍会被视为不同对象[^2]。 3. **重写规则**: - 若`a.equals(b)`,则`a.hashCode()`必须等于`b.hashCode()`(反之不一定成立)[^1][^4]。 - 重写后,哈希集合通过以下步骤判断对象是否重复: 1. 先比较哈希值(快速筛选) 2. 若哈希值相同,再用equals()比较内容[^4]。 **示例**:假设有一个`Student`类,包含`id``name`字段。若不重写这两个方法: ```java Student s1 = new Student(1, "Alice"); Student s2 = new Student(1, "Alice"); System.out.println(s1.equals(s2)); // 默认false(比较地址) System.out.println(s1.hashCode() == s2.hashCode()); // 默认false ``` 重写后: ```java @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; Student student = (Student) o; return id == student.id && Objects.equals(name, student.name); } @Override public int hashCode() { return Objects.hash(id, name); // 使用相同字段计算哈希值 } ``` 此时`s1.equals(s2)`为`true`,且哈希值相同,可正确存入HashSet/HashMap[^3]。 **总结**:若自定义类可能用于哈希集合的键(key),必须同时重写`hashCode()``equals()`,以维护哈希表的一致性正确性[^3]。 §§相关问题 1. 重写equals()方法时需要遵循哪些原则? 2. 如何正确实现hashCode()方法以避免哈希冲突? 3. 在哪些场景下不需要重写hashCode()equals()方法? </think> ### 重写 hashCode equals 方法的原因 在 Java 中,同时重写 `hashCode()` `equals()` 方法的主要原因与**哈希表数据结构**(如 `HashMap`, `HashSet` 等)的底层机制密切相关。以下是具体原因分析: #### 1. **确保哈希表正确性** - **哈希表工作原理**: 当对象存入 `HashMap` 或 `HashSet` 时,首先调用 `hashCode()` 计算桶位置(bucket index)。若桶中已存在对象,再调用 `equals()` 检查内容是否相等。 - **问题**: 若只重写 `equals()` 而不重写 `hashCode()`,两个内容相同的对象可能被分配到不同桶中(因默认 `hashCode()` 基于内存地址计算),导致哈希表存储重复对象[^2][^3]。 ```java // 示例:未重写 hashCode 时 Map<Student, String> map = new HashMap<>(); map.put(new Student("101", "Alice"), "A"); map.put(new Student("101", "Alice"), "A"); // 会存储两份!违反唯一性 ``` #### 2. **维护对象一致性规则** - **强制约定**: Java 规定:若 `a.equals(b)` 返回 `true`,则 `a.hashCode()` 必须等于 `b.hashCode()`[^1]。 - **违反后果**: 若不遵守此约定,依赖哈希的集合类(如 `HashSet`)会出现不可预测行为。例如: ```java Set<Student> set = new HashSet<>(); set.add(new Student("102", "Bob")); set.contains(new Student("102", "Bob")); // 可能返回 false ``` #### 3. **提升哈希表性能** - **两步验证机制**: 1. `hashCode()` 快速过滤不同桶的对象(高效) 2. `equals()` 精确比较同一桶内的对象(准确) - **优势**: 避免对所有元素逐个调用 `equals()`,大幅减少比较次数[^4]。 #### 4. **逻辑相等 vs 引用相等** - **默认行为问题**: `Object` 类的 `equals()` 默认比较内存地址,但实际业务中常需基于字段值判断逻辑相等(如 ID 相同的用户对象)。 - **解决方案**: 重写 `equals()` 定义字段比较逻辑,同时重写 `hashCode()` 确保逻辑相等的对象返回相同哈希值。 ### 重写示例 ```java 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); // 使用相同字段计算哈希值 } } ``` > **关键点**:`hashCode()` `equals()` 必须使用**相同的字段集合**进行计算[^4]。 ### 何时不需要重写? 若对象**仅用于非哈希集合**(如 `ArrayList`)且无需逻辑相等比较,可不重写。但一旦重写 `equals()`,**必须重写 `hashCode()`** [^3]。
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