Java hashCode() 和 equals()的若干问题解答

发布时间:2024年01月09日

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:

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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。

  1. 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。
  2. 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 kuiwu-wang@163.com
 */
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:

  1. 对称性:如果x.equals(y)返回是"true",那么y.equals(x)也应该返回是"true"。
  2. 反射性:x.equals(x)必须返回是"true"。
  3. 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"。
  4. 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"。
  5. 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。

更多消息资讯,请访问昂焱数据

文章来源:https://blog.csdn.net/tszc95/article/details/135433608
本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。