HashCode与equals

最新推荐文章于 2024-04-28 22:48:38 发布

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首先，想要明白hashCode的作用，必须要先知道Java中的集合。　　

总的来说，Java中的集合（Collection）有两类，一类是List，再有一类是Set。前者集合内的元素是有序的，元素可以重复；后者元素无序，但元素不可重复。

那么这里就有一个比较严重的问题了：要想保证元素不重复，可两个元素是否重复应该依据什么来判断呢？这就是Object.equals方法了。但是，如果每增加一个元素就检查一次，那么当元素很多时，后添加到集合中的元素比较的次数就非常多了。也就是说，如果集合中现在已经有1000个元素，那么第1001个元素加入集合时，它就要调用1000次equals方法。这显然会大大降低效率。

于是，Java采用了哈希表的原理。哈希（Hash）实际上是个人名，由于他提出一哈希算法的概念，所以就以他的名字命名了。哈希算法也称为散列算法，是将数据依特定算法直接指定到一个地址上。初学者可以这样理解，hashCode方法实际上返回的就是对象存储的物理地址（实际可能并不是）。

这样一来，当集合要添加新的元素时，先调用这个元素的hashCode方法，就一下子能定位到它应该放置的物理位置上。如果这个位置上没有元素，它就可以直接存储在这个位置上，不用再进行任何比较了；如果这个位置上已经有元素了，就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就不存了，不相同就散列其它的地址。所以这里存在一个冲突解决的问题。这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了，几乎只需要一两次。

所以，Java对于eqauls方法和hashCode方法是这样规定的：
1、如果两个对象相同，那么它们的hashCode值一定要相同；
2、如果两个对象的hashCode相同，它们并不一定相同

何时需要重写equals()

当一个类有自己特有的“逻辑相等”概念（不同于对象身份的概念）。

设计equals()

[1]使用instanceof操作符检查“实参是否为正确的类型”。
[2]对于类中的每一个“关键域”，检查实参中的域与当前对象中对应的域值。
[2.1]对于非float和double类型的原语类型域，使用==比较；
[2.2]对于对象引用域，递归调用equals方法；
[2.3]对于float域，使用Float.floatToIntBits(afloat)转换为int，再使用==比较；
[2.4]对于double域，使用Double.doubleToLongBits(adouble) 转换为int，再使用==比较；
[2.5]对于数组域，调用Arrays.equals方法。

当改写equals()的时候，总是要改写hashCode()

根据一个类的equals方法（改写后），两个截然不同的实例有可能在逻辑上是相等的，但是，根据Object.hashCode方法，它们仅仅是两个对象。因此，违反了“相等的对象必须具有相等的散列码”。

设计hashCode()

[1]把某个非零常数值，例如17，保存在int变量result中；
[2]对于对象中每一个关键域f（指equals方法中考虑的每一个域）：
[2.1]boolean型，计算(f ? 0 : 1);
[2.2]byte,char,short型，计算(int);
[2.3]long型，计算(int) (f ^ (f>>>32));
[2.4]float型，计算Float.floatToIntBits(afloat);
[2.5]double型，计算Double.doubleToLongBits(adouble)得到一个long，再执行[2.3];
[2.6]对象引用，递归调用它的hashCode方法;
[2.7]数组域，对其中每个元素调用它的hashCode方法。
[3]将上面计算得到的散列码保存到int变量c，然后执行 result=37*result+c;
[4]返回result。

示例

package com.zj.unit;
import java.util.Arrays;

public class Unit {
    private short ashort;
    private char achar;
    private byte abyte;
    private boolean abool;
    private long along;
    private float afloat;
    private double adouble;
    private Unit aObject;
    private int[] ints;
    private Unit[] units;

    public boolean equals(Object o) {
       if (!(o instanceof Unit))
           return false;
       Unit unit = (Unit) o;
       return unit.ashort == ashort
              && unit.achar == achar
              && unit.abyte == abyte
              && unit.abool == abool
              && unit.along == along
              && Float.floatToIntBits(unit.afloat) == Float
                     .floatToIntBits(afloat)
              && Double.doubleToLongBits(unit.adouble) == Double
                     .doubleToLongBits(adouble)
              && unit.aObject.equals(aObject)
&& equalsInts(unit.ints)
              && equalsUnits(unit.units);
    }

    private boolean equalsInts(int[] aints) {
       return Arrays.equals(ints, aints);
    }

    private boolean equalsUnits(Unit[] aUnits) {
       return Arrays.equals(units, aUnits);
    }

    public int hashCode() {
       int result = 17;
       result = 37 * result + (int) ashort;
       result = 37 * result + (int) achar;
       result = 37 * result + (int) abyte;
       result = 37 * result + (abool ? 0 : 1);
       result = 37 * result + (int) (along ^ (along >>> 32));
       result = 37 * result + Float.floatToIntBits(afloat);
       long tolong = Double.doubleToLongBits(adouble);
       result = 37 * result + (int) (tolong ^ (tolong >>> 32));
       result = 37 * result + aObject.hashCode();
       result = 37 * result + intsHashCode(ints);
       result = 37 * result + unitsHashCode(units);
       return result;
    }

    private int intsHashCode(int[] aints) {
       int result = 17;
       for (int i = 0; i < aints.length; i++)
           result = 37 * result + aints[i];
       return result;
    }

    private int unitsHashCode(Unit[] aUnits) {
       int result = 17;
       for (int i = 0; i < aUnits.length; i++)
           result = 37 * result + aUnits[i].hashCode();
       return result;
    }
}