JavaSE——为什么重写equals的同时一定要重写hashCode?
文章目录:
1.引出话题
2.关于equals方法
3.关于hashCode方法
4.为什么要一起重写这两个方法?
5.总结
1.引出话题
equals 方法和 hashCode 方法是 Object 类中的两个基础方法,它们共同协作来判断两个对象是否相等。为什么要这样设计呢?原因就出在 “ 性能 ” 2 字上。
使用过 HashMap 我们就知道,通过 hash 计算之后,我们就可以直接定位出某个值存储的位置了,那么试想一下,如果你现在要查询某个值是否在集合中?如果不通过 hash 方式直接定位元素(的存储位置),那么就只能按照集合的前后顺序,一个一个的询问比对了,而这种依次比对的效率明显低于 hash 定位的方式。这就是 hash 以及 hashCode 存在的价值。
当我们对比两个对象是否相等时,我们就可以先使用 hashCode 进行比较,如果比较的结果是 true,那么就可以使用 equals 再次确认两个对象是否相等,如果比较的结果是 true,那么这两个对象就是相等的,否则其他情况就认为两个对象不相等。这样就大大的提升了对象比较的效率,这也是为什么 Java 设计使用 hashCode 和 equals 协同的方式,来确认两个对象是否相等的原因。
那为什么不直接使用 hashCode 就确定两个对象是否相等呢?
这是因为 如果两个对象相等,则hashcode一定也是相同的;两个对象有相同的hashcode值,它们并不一定是相等的。所以使用 hashCode 可以起到快速初次判断对象是否相等的作用。
但即使知道了以上基础知识,依然解决不了本篇的问题,也就是:重写 equals 时为什么一定要重写 hashCode?要想了解这个问题的根本原因,我们还得先从这两个方法开始说起。
2.关于equals方法
Object 类中的 equals 方法用于检测一个对象是否等于另外一个对象。在 Object 类中,这个方法将判断两个对象是否具有相同的引用。如果两个对象具有相同的引用,它们一定是相等的。
equals 方法的实现源码如下:
public boolean equals(Object obj) {return (this == obj);
}
通过上述源码和 equals 的定义我们可以看出,在大多数情况来说,equals 的判断是没有什么意义的!例如,使用 Object 中的 equals 比较两个自定义的对象是否相等,这就完全没有意义(因为无论对象是否相等,结果都是 false)。
通过以下示例,就可以说明这个问题:
/****/
class User {private String name;private Integer age;public User(String name, Integer age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public Integer getAge() {return age;}public void setAge(Integer age) {this.age = age;}
}public class EqualsMethodTest {public static void main(String[] args) {User u1 = new User("张起灵", 18);User u2 = new User("张起灵", 18);System.out.println(u1.equals(u2));}
}
因此通常情况下,我们要判断两个对象是否相等,一定要重写 equals 方法,这就是为什么要重写 equals 方法的原因。
就像8种数据类型的包装类、String这些类都重写了equals方法的。
3.关于hashCode方法
hashCode 翻译为中文是散列码,它是由对象推导出的一个整型值,并且这个值为任意整数,包括正数或负数。
需要注意的是:散列码是没有规律的。如果 x 和 y 是两个不同的对象,x.hashCode() 与 y.hashCode() 基本上不会相同(有可能相同);但如果 a 和 b 相等,则 a.hashCode() 一定等于 b.hashCode()。
hashCode 在 Object 中的源码如下:
public native int hashCode();
从上述源码可以看到,Object 中的 hashCode 调用了一个(native)本地方法,返回了一个 int 类型的整数,当然,这个整数可能是正数也可能是负数。
下面来看一个案例:在不重写hashCode方法的前提下,两个对象相同,它们的hashCode是否相同?
/****/
class People {private String name;private Integer age;public People(String name, Integer age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public Integer getAge() {return age;}public void setAge(Integer age) {this.age = age;}
}public class HashCodeMethodTest {public static void main(String[] args) {People p1 = new People("张起灵", 18);People p2 = new People("张起灵", 18);System.out.println(p1.hashCode());System.out.println(p2.hashCode());}
}
上面的结果显然不同,那这不就与我们上面所说的相悖了吗?
下面再来看一个:重写hashCode之后,两个对象相同,它们的hashCode是否相同?(以String类为例)
package com.interview;/****/
public class HashCodeMethodTest {public static void main(String[] args) {String s1 = "Hello";String s2 = "Hello";System.out.println(s1.hashCode());System.out.println(s2.hashCode());}
}
但是不同的对象,它们的 hashCode 也有可能相同,示例如下:
package com.interview;/****/
public class HashCodeMethodTest {public static void main(String[] args) {String str1 = "Aa";String str2 = "BB";System.out.println(str1.hashCode());System.out.println(str2.hashCode());}
}
4.为什么要一起重写这两个方法?
接下来回到本文的主题,重写 equals 为什么一定要重写 hashCode?
为了解释这个问题,我们需要从下面的这个例子入手。
Set 集合是用来保存不同对象的,相同的对象就会被 Set 合并,最终留下一份独一无二的数据。
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;/****/
public class EqualsHashCodeTest {public static void main(String[] args) {Set<String> set = new HashSet<>();set.add("Java");set.add("Java");set.add("SpringBoot");set.add("SpringBoot");set.add("SpringBoot");set.add("Redis");System.out.println("set集合的长度为:" + set.size());set.forEach(System.out::println);}
}
从上述结果可以看出,重复的数据已经被 Set 集合“合并”了,这也是 Set 集合最大的特点:去重。
上面的案例种,set集合的泛型是String,这个类已经重写过了equals和hashCode,那么下面我们将泛型修改为一个自定义的类,而在这个自定义的类中,只重写equals方法。
import java.util.HashSet;
import java.util.Objects;
import java.util.Set;/****/
class Student {private String name;private Integer age;public Student(String name, Integer age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public Integer getAge() {return age;}public void setAge(Integer age) {this.age = age;}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Student student = (Student) o;return Objects.equals(name, student.name) && Objects.equals(age, student.age);}// @Override
// public int hashCode() {
// return Objects.hash(name, age);
// }@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}
}public class EqualsHashCodeTest {public static void main(String[] args) {Set<Student> set = new HashSet<>();set.add(new Student("张起灵", 18));set.add(new Student("张起灵", 18));System.out.println("set集合的长度为:" + set.size());set.forEach(System.out::println);}
}
从上述代码和上述图片可以看出,即使两个对象是相等的,Set 集合竟然没有将二者进行去重与合并。这就是重写了 equals 方法,但没有重写 hashCode 方法的问题所在。
解决上述问题,自然就是在重写equals的同时一定要重写hashCode!!!
import java.util.HashSet;
import java.util.Objects;
import java.util.Set;/****/
class Student {private String name;private Integer age;public Student(String name, Integer age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public Integer getAge() {return age;}public void setAge(Integer age) {this.age = age;}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Student student = (Student) o;return Objects.equals(name, student.name) && Objects.equals(age, student.age);}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(name, age);}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}
}public class EqualsHashCodeTest {public static void main(String[] args) {Set<Student> set = new HashSet<>();set.add(new Student("张起灵", 18));set.add(new Student("张起灵", 18));System.out.println("set集合的长度为:" + set.size());set.forEach(System.out::println);}
}
通过上述结果可以看出,当我们一起重写了两个方法之后,奇迹的事情又发生了,Set 集合又恢复正常了,这是为什么呢?
出现以上问题的原因是,如果只重写了 equals 方法,那么默认情况下,Set 进行去重操作时,会先判断两个对象的 hashCode 是否相同,此时因为没有重写 hashCode 方法,所以会直接执行 Object 中的 hashCode 方法,而 Object 中的 hashCode 方法对比的是两个不同引用地址的对象(new了两次Student,那这两个对象自然就指向了不同的引用咯),所以结果是 false,那么 equals 方法就不用执行了,直接返回的结果就是 false:两个对象不是相等的,于是就在 Set 集合中插入了两个相同的对象。
但是,如果在重写 equals 方法时,也重写了 hashCode 方法,那么在执行判断时会去执行重写的 hashCode 方法,此时对比的是两个对象的所有属性的 hashCode 是否相同,于是调用 hashCode 返回的结果就是 true,再去调用 equals 方法,发现两个对象确实是相等的,于是就返回 true 了,因此 Set 集合就不会存储两个一模一样的数据了,于是整个程序的执行就正常了。
5.总结
hashCode 和 equals 两个方法是用来协同判断两个对象是否相等的,采用这种方式的原因是可以提高程序插入和查询的速度。如果在重写 equals 时,不重写 hashCode,就会导致在某些场景下,例如将两个相等的自定义对象存储在 Set 集合时,就会出现程序执行的异常,为了保证程序的正常执行,所以我们就需要在重写 equals 时,也一并重写 hashCode 方法才行。
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