Alibaba_equals与hashCode的关系

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#equals #hashcode #Java

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1、equals()与hashCode()的关系
1）哈希算法：简单地说哈希算法就是经过一系列的运算，将任意字符串A计算成字符串B或者是数字B，通常来说从A能够生成B而从B则无法通过反计算生成A。该算法常常用于加密，常见的哈希算法实现有MD5、SHA1等
2）hashCode()方法的定义，在Java API文档中，hashCode()方法定义于java.lang.Object类中，public int hashCode()，运行该方法返回的是该对象的哈希码值，hashCode方法的常规规定是：

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。
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。
如果根据 equals（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。但是，程序员应该意识到，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，Java是根据当前对象的内存地址值来计算得到对象的哈希值的。
3）equals()也定义于java.lang.Object类中，public boolean equals(Object obj)，在没有重写的情况下，对于任何非空引用值x与y，当且仅当x与y引用了同一个对象时，该方法返回真。需要注意的是：当某个类的equals方法被重写的时候，通常需要重写hashCode()方法，以维护hashCode方法的常规协定（即上面提到：如果两个对象根据equals方法判断是相等的，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）。

比如String类的equals方法判断的依据不是“==”的内存地址，而是字符串里面的字符，那么String重写的hashCode方法的哈希码计算也应该是基于字符串里面的字符的。（参考Java String类的源代码）

所以我们可以得到equals方法与hashCode方法的关系如下：

经过equals判断相等的两个对象，他们经过hashCode方法计算而得的哈希码一定相等；

反过来说，执行hashCode方法得到不一样的哈希码的两个对象，经过equals判断肯定是不相等的；

而经过equals判断不相等的两个对象，由hashCode方法计算得到的哈希码却不一定不相等；反过来说由hashCode方法计算得到的哈希码相同的两个对象，由equals方法判断不一定是相等的。这个我们将在下面的例子得到验证。

假如我们要构建一个哈希表，哈希函数使用模5取余算法，则根据现有数据 1 2 3 4 5 我们可以得到下面的哈希表

0:5

1:1

2:2

3:3

4:4

这样子的哈希表有什么用途呢？在Java中，哈希表的构建常常用于hashSet/hashMap/hashTable等持有对象，以hashSet为例，Set是不允许插入重复的值的，所以在每一次插入值的时候Set都必须检查已有的数据里是否有与新进的数据相同的数据存在。

假设当前hashSet已经有成千上万的数据，为了时间的效率问题，我们自然会避开一一检查的思路。使用当前的对象（在这里为自然数）的哈希码（Java里由hashCode获得但是这里使用的是我们自定义的模5取余算法），根据哈希码在哈希表里找到该哈希码对应的已存在的数据，再根据equals方法进行比较，最终可以确定hashSet里是否已经含有该新值，从而减少了比较的次数，提高了时间的效率。

我们接着插入7 12 和 17 则哈希的结果为：

0:5

1:1

2:2 7 12 17

3:3

4:4

hash算法的初衷是使得取一个值变得容易，而事实是这也是最快的取值方法。所以哈希码自然是一对多的设计，这也证明了hashCode方法返回的哈希码一样的两个对象，并不一定是相等的两个对象。而equals不相等的两个对象，哈希码也不一定是不相等的。

==============================番外===================================

我们试定义一个这样子的类：

public class Man {
    public int age;
    public String name;
    public Man(int age,String name){
    	this.age = age;
    	this.name = name;
    }
    /**
     * 重写equals!
     */
    public boolean equals(Object obj){//注意参数为Object类型
        Man m = (Man)Obj;
    	return this.age == m.age && this.name.equals(m.name);
    }
}

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class Main {
   public static void main(String[] args){
	   Set<Man> hs = new HashSet<Man>();
	   hs.add(new Man(1,"SunZhongShan"));
	   hs.add(new Man(2,"MaoZeDong"));
	   hs.add(new Man(3,"ZhouEnLai"));
	   hs.add(new Man(1,"SunZhongShan"));
	   for(Man m : hs){
		   System.out.println(m.age +" "+ m.name);
	   }
	   Man m1 = new Man(1,"SunZhongShan");
	   Man m2 = new Man(1,"SunZhongShan");
	   System.out.println(m1.equals(m2));
   }
}

运行结果为：

1 SunZhongShan
1 SunZhongShan
3 ZhouEnLai
2 MaoZeDong
true

beta2：

public class Man {
    public int age;
    public String name;
    public Man(int age,String name){
    	this.age = age;
    	this.name = name;
    }
    /**
     * 重写equals!
     */
    public boolean equals(Object obj){
    	Man m = (Man)obj;
    	return this.age == m.age && this.name.equals(m.name);
    }
    public int hashCode(){
    	return age * name.hashCode();
    }
}

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class Main {
   public static void main(String[] args){
	   Set<Man> hs = new HashSet<Man>();
	   hs.add(new Man(1,"SunZhongShan"));
	   hs.add(new Man(1,"SunZhongShan"));
	   hs.add(new Man(2,"MaoZeDong"));
	   hs.add(new Man(3,"ZhouEnLai"));
	   for(Man m : hs){
		   System.out.println(m.age + " " + m.name);
	   }
   }
}

运行结果：

3 ZhouEnLai
2 MaoZeDong
1 SunZhongShan