hashcode的作用_【09期】说说hashCode() 和 equals() 之间的关系?
上一篇关于介绍Object类下的几种方法时面试题时,提到equals()和hashCode()方法可能引出关于“hashCode() 和 equals() 之间的关系?”的面试题,本篇来解析一下这道基础面试题。
先祭一张图,可以思考一下为什么?
介绍
equals()
的作用是用来判断两个对象是否相等。
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。
关系
我们以“类的用途”来将“hashCode() 和 equals()的关系”分2种情况来说明。
1、不会创建“类对应的散列表”
这里所说的“不会创建类对应的散列表”是说:我们不会在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,不会创建该类的HashSet集合。
在这种情况下,该类的“hashCode() 和 equals() ”没有半毛钱关系的!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。
下面,我们通过示例查看类的两个对象相等 以及 不等时hashCode()的取值。
import java.util.*;
import java.lang.Comparable;/*** @desc 比较equals() 返回true 以及 返回false时, hashCode()的值。**/
public class NormalHashCodeTest{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("eee", 100);Person p2 = new Person("eee", 100);Person p3 = new Person("aaa", 200);System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());System.out.printf("p1.equals(p3) : %s; p1(%d) p3(%d)n", p1.equals(p3), p1.hashCode(), p3.hashCode());}/*** @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 */ 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:
p1.equals(p2) : true; p1(1169863946) p2(1901116749)
p1.equals(p3) : false; p1(1169863946) p3(2131949076)
从结果也可以看出:p1和p2相等的情况下,hashCode()也不一定相等。
2、会创建“类对应的散列表”
这里所说的“会创建类对应的散列表”是说:我们会在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:
- 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。
- 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。
举例,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。我们会发现,equals()方法没有达到我们想要的效果。
import java.util.*;
import java.lang.Comparable;/*** @desc 比较equals() 返回true 以及 返回false时, hashCode()的值。**/
public class ConflictHashCodeTest1{public static void main(String[] args) {// 新建Person对象,Person p1 = new Person("eee", 100);Person p2 = new Person("eee", 100);Person p3 = new Person("aaa", 200);// 新建HashSet对象 HashSet set = new HashSet();set.add(p1);set.add(p2);set.add(p3);// 比较p1 和 p2, 并打印它们的hashCode()System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());// 打印setSystem.out.printf("set:%sn", set);}/*** @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 */ @Overridepublic 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:
p1.equals(p2) : true; p1(1169863946) p2(1690552137)
set:[(eee, 100), (eee, 100), (aaa, 200)]
结果分析:
我们重写了Person的equals()。但是,很奇怪的发现:HashSet中仍然有重复元素:p1 和 p2。为什么会出现这种情况呢?
这是因为虽然p1 和 p2的内容相等,但是它们的hashCode()不等;所以,HashSet在添加p1和p2的时候,认为它们不相等。
那同时覆盖equals() 和 hashCode()方法呢?
import java.util.*;
import java.lang.Comparable;/*** @desc 比较equals() 返回true 以及 返回false时, hashCode()的值。**/
public class ConflictHashCodeTest2{public static void main(String[] args) {// 新建Person对象,Person p1 = new Person("eee", 100);Person p2 = new Person("eee", 100);Person p3 = new Person("aaa", 200);Person p4 = new Person("EEE", 100);// 新建HashSet对象 HashSet set = new HashSet();set.add(p1);set.add(p2);set.add(p3);// 比较p1 和 p2, 并打印它们的hashCode()System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());// 比较p1 和 p4, 并打印它们的hashCode()System.out.printf("p1.equals(p4) : %s; p1(%d) p4(%d)n", p1.equals(p4), p1.hashCode(), p4.hashCode());// 打印setSystem.out.printf("set:%sn", set);}/*** @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重写hashCode */ @Overridepublic int hashCode(){ int nameHash = name.toUpperCase().hashCode();return nameHash ^ age;}/** * @desc 覆盖equals方法 */ @Overridepublic 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:
p1.equals(p2) : true; p1(68545) p2(68545)
p1.equals(p4) : false; p1(68545) p4(68545)
set:[aaa - 200, eee - 100]
结果分析:
这下,equals()生效了,HashSet中没有重复元素。
比较p1和p2,我们发现:它们的hashCode()相等,通过equals()比较它们也返回true。所以,p1和p2被视为相等。
比较p1和p4,我们发现:虽然它们的hashCode()相等;但是,通过equals()比较它们返回false。所以,p1和p4被视为不相等。
原则
1.同一个对象(没有发生过修改)无论何时调用hashCode()得到的返回值必须一样。
如果一个key对象在put的时候调用hashCode()决定了存放的位置,而在get的时候调用hashCode()得到了不一样的返回值,这个值映射到了一个和原来不一样的地方,那么肯定就找不到原来那个键值对了。
2.hashCode()的返回值相等的对象不一定相等,通过hashCode()和equals()必须能唯一确定一个对象。不相等的对象的hashCode()的结果可以相等。hashCode()在注意关注碰撞问题的时候,也要关注生成速度问题,完美hash不现实。
3.一旦重写了equals()函数(重写equals的时候还要注意要满足自反性、对称性、传递性、一致性),就必须重写hashCode()函数。而且hashCode()的生成哈希值的依据应该是equals()中用来比较是否相等的字段。
如果两个由equals()规定相等的对象生成的hashCode不等,对于hashMap来说,他们很可能分别映射到不同位置,没有调用equals()比较是否相等的机会,两个实际上相等的对象可能被插入不同位置,出现错误。其他一些基于哈希方法的集合类可能也会有这个问题
最近三期
【06期】单例模式有几种写法?
【07期】Redis中是如何实现分布式锁的?
【08期】说说Object类下面有几种方法呢?
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