Java hashCode() 和 equals()的若干问题解答
为什么重写 equals() 时必须重写 hashCode() 方法
因为两个相等的对象的 hashCode 值必须是相等。也就是说如果 equals 方法判断两个对象是相等的，那这两个对象的 hashCode 值也要相等。
如果重写 equals() 时没有重写 hashCode() 方法的话就可能会导致 equals 方法判断是相等的两个对象，hashCode 值却不相等。
总结：
equals方法判断两个对象是相等的，那这两个对象的hashCode值也要相等。- 两个对象有相同的
hashCode值，他们也不一定是相等的（哈希碰撞）。
思考：重写 equals() 时没有重写 hashCode() 方法的话，使用 HashMap 可能会出现什么问题？
在使用 HashMap 或其他基于哈希表的数据结构时，如果我们重写了 equals() 方法但没有重写 hashCode() 方法，可能会导致以下问题：
-
键冲突：HashMap 使用键的哈希码来确定键值对的存储位置，当两个对象的
hashCode()返回不同的值时，它们会被认为是不同的键。然而，如果两个对象的equals()方法返回true，那么按照对象相等的定义，它们应该被视为相同的键。由于缺乏正确的哈希码实现，HashMap 可能会将它们存储在不同的位置，从而导致无法正确地获取或删除键。 -
无法正确查找：当我们使用一个对象作为键去查找值时，HashMap 首先会计算该键的哈希码，并根据哈希码找到对应的存储位置。如果我们没有正确重写
hashCode()方法，即使对象的值相等（根据equals()方法），哈希码可能不同，导致 HashMap 无法正确查找到对应的值。 -
存储错误：由于哈希表的冲突机制，不同的键可以具有相同的哈希码。HashMap 在处理哈希冲突时，会使用链表或红黑树等数据结构来存储多个键值对。如果我们没有正确重写
hashCode()方法，哈希码的不一致性可能导致键值对被存储在不同的位置，从而导致无法正确访问或删除键值对。
为了解决上述问题，我们需要确保重写 equals() 方法的同时也要重写 hashCode() 方法，以确保它们的行为一致。根据规范，如果两个对象根据 equals() 方法相等，则它们的 hashCode() 方法应该返回相同的值。这样可以确保对象在哈希表中被正确地存储和检索。
equals() 的作用是什么
equals() 的作用是 用来判断两个对象是否相等。
equals() 定义在JDK的Object.java中。通过判断两个对象的地址是否相等(即，是否是同一个对象)来区分它们是否相等。源码如下：
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}既然Object.java中定义了equals()方法，这就意味着所有的Java类都实现了equals()方法，所有的类都可以通过equals()去比较两个对象是否相等。 使用默认的“equals()”方法，等价于“==”方法。因此通常会重写equals()方法：若两个对象的内容相等，则equals()方法返回true；否则，返回fasle。
下面根据“类是否覆盖equals()方法”，将它分为2类。
- 若某个类没有覆盖equals()方法，当它的通过equals()比较两个对象时，实际上是比较两个对象是不是同一个对象。这时，等价于通过“==”去比较这两个对象。
- 若该类覆盖类的equals()方法，来让equals()通过其它方式比较两个对象是否相等。通常的做法是：若两个对象的内容相等，则equals()方法返回true；否则，返回fasle。
下面，举例对上面的2种情况进行说明。
1. “没有覆盖equals()方法”的情况
import java.util.*;
import java.lang.Comparable;
/**
* @desc equals()的测试程序
*/
public class EqualsTest1{
public static void main(String[] args) {
// 新建2个相同内容的Person对象，
// 再用equals比较它们是否相等
Person p1 = new Person("昂焱数据", 100);
Person p2 = new Person("昂焱数据", 100);
System.out.printf("%s\n", p1.equals(p2));
}
}
/**
* @desc Person类。
*/
private class Person {
int age;
String name;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String toString() {
return name + " - " +age;
}
}运行结果：false
结果分析：
我们通过 p1.equals(p2) 来“比较p1和p2是否相等时”。实际上，调用的Object.java的equals()方法，即调用的 (p1==p2) 。它是比较“p1和p2是否是同一个对象”。
而由 p1 和 p2 的定义可知，它们虽然内容相同；但它们是两个不同的对象！因此，返回结果是false。
2. "覆盖equals()方法"的情况
我们修改上面的EqualsTest1.java：覆盖equals()方法。
import java.util.*;
import java.lang.Comparable;
/**
* @desc equals()的测试程序。
*
* @author skywang
* @emai [email protected]
*/
public class EqualsTest2{
public static void main(String[] args) {
// 新建2个相同内容的Person对象，
// 再用equals比较它们是否相等
Person p1 = new Person("昂焱数据", 100);
Person p2 = new Person("昂焱数据", 100);
System.out.printf("%s\n", p1.equals(p2));
}
}
/**
* @desc Person类。
*/
private static class Person {
int age;
String name;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String toString() {
return name + " - " +age;
}
/**
* @desc 覆盖equals方法
*/
@Override
public boolean equals(Object obj){
if(obj == null){
return false;
}
//如果是同一个对象返回true，反之返回false
if(this == obj){
return true;
}
//判断是否类型相同
if(this.getClass() != obj.getClass()){
return false;
}
Person person = (Person)obj;
return name.equals(person.name) && age==person.age;
}
}运行结果：true
结果分析：
在EqualsTest2.java 中重写了Person的equals()函数：当两个Person对象的 name 和 age 都相等，则返回true。因此，运行结果返回true。
讲到这里，顺便说一下java对equals()的要求。有以下几点：
- 对称性：如果x.equals(y)返回是"true"，那么y.equals(x)也应该返回是"true"。
- 反射性：x.equals(x)必须返回是"true"。
- 类推性：如果x.equals(y)返回是"true"，而且y.equals(z)返回是"true"，那么z.equals(x)也应该返回是"true"。
- 一致性：如果x.equals(y)返回是"true"，只要x和y内容一直不变，不管你重复x.equals(y)多少次，返回都是"true"。
- 非空性，x.equals(null)，永远返回是"false"；x.equals(和x不同类型的对象)永远返回是"false"。
equals() 与 == 的区别是什么
== : 它的作用是判断两个对象的地址是不是相等。即，判断两个对象是不试同一个对象。
equals() : 它的作用也是判断两个对象是否相等。但它一般有两种使用情况(前面第1部分已详细介绍过)：
情况1，类没有覆盖equals()方法。则通过equals()比较该类的两个对象时，等价于通过“==”比较这两个对象。
情况2，类覆盖了equals()方法。一般覆盖equals()方法来两个对象的内容相等；若它们的内容相等，则返回true(即，认为这两个对象相等)。
下面，通过示例比较它们的区别。
public class EqualsTest3{
public static void main(String[] args) {
// 新建2个相同内容的Person对象，
// 再用equals比较它们是否相等
// EqualsTest3 中使用的Person对象与EqualsTest2中相同
Person p1 = new Person("eee", 100);
Person p2 = new Person("eee", 100);
System.out.printf("p1.equals(p2) : %s\n", p1.equals(p2));
System.out.printf("p1==p2 : %s\n", p1==p2);
}
}运行结果：
p1.equals(p2) : true p1==p2 : false
结果分析：
在EqualsTest3.java 中：
1、p1.equals(p2)
这是判断p1和p2的内容是否相等。因为Person覆盖equals()方法，而这个equals()是用来判断p1和p2的内容是否相等，恰恰p1和p2的内容又相等；因此，返回true。
2、p1==p2
这是判断p1和p2是否是同一个对象。由于它们是各自新建的两个Person对象；因此，返回false。
hashCode() 的作用
hashCode() 的作用是获取哈希码，也称为散列码；它实际上是返回一个int整数。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。
hashCode() 定义在JDK的Object.java中，这就意味着Java中的任何类都包含有hashCode() 函数。
虽然，每个Java类都包含hashCode() 函数。但是，仅仅当创建并某个“类的散列表”(关于“散列表”见下面说明)时，该类的hashCode() 才有用(作用是：确定该类的每一个对象在散列表中的位置；其它情况下(例如，创建类的单个对象，或者创建类的对象数组等等)，类的hashCode() 没有作用。
上面的散列表，指的是：Java集合中本质是散列表的类，如HashMap，Hashtable，HashSet。
也就是说：hashCode() 在散列表中才有用，在其它情况下没用。在散列表中hashCode() 的作用是获取对象的散列码，进而确定该对象在散列表中的位置。
hashCode() 和 equals() 的关系
第一种 不会创建“类对应的散列表”
不在HashSet, Hashtable, HashMap等等这些本质是散列表的数据结构中，用到该类。例如，不会创建该类的HashSet集合。
在这种情况下，该类的“hashCode() 和 equals() ”没有任何关系。
这种情况下，equals() 用来比较该类的两个对象是否相等。而hashCode() 则根本没有任何作用，所以，不用理会hashCode()。
第二种 会创建“类对应的散列表”
会在HashSet, Hashtable, HashMap等等这些本质是散列表的数据结构中，用到该类。例如，会创建该类的HashSet集合。
在这种情况下，该类的“hashCode() 和 equals() ”是有关系的：
1)、如果两个对象相等，那么它们的hashCode()值一定相同。
这里的相等是指，通过equals()比较两个对象时返回true。
2)、如果两个对象hashCode()相等，它们并不一定相等。
因为在散列表中，hashCode()相等，即两个键值对的哈希值相等。然而哈希值相等，并不一定能得出键值对相等。补充说一句：“两个不同的键值对，哈希值相等”，这就是哈希冲突。
此外，在这种情况下。若要判断两个对象是否相等，除了要覆盖equals()之外，也要覆盖hashCode()函数。否则，equals()无效。
例如，创建Person类的HashSet集合，必须同时覆盖Person类的equals() 和 hashCode()方法。如果单单只是覆盖equals()方法。会发现，equals()方法没有达到我们想要的效果。
使用hesh散列表表时，一定要覆盖类的equals() 和 hashCode()方法。
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