HashCode() 和 equals()的若干問題

參考:
Java hashCode() 和 equals()的若干問題解答


本章的內(nèi)容主要解決下面幾個問題:
1 equals() 的作用是什么
2 equals() 與 == 的區(qū)別是什么
3 hashCode() 的作用是什么
4 hashCode() 和 equals() 之間有什么聯(lián)系?


第1部分 equals() 的作用
equals() 的作用是 用來判斷兩個對象是否相等。
equals() 定義在JDK的Object.java中。通過判斷兩個對象的地址是否相等(即,是否是同一個對象)來區(qū)分它們是否相等。源碼如下:

public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
}

下面根據(jù)“類是否覆蓋equals()方法”,將它分為2類。

  1. 若某個類沒有覆蓋equals()方法,當(dāng)它的通過equals()比較兩個對象時,實(shí)際上是比較兩個對象是不是同一個對象。這時,等價于通過“==”去比較這兩個對象。
  2. 我們可以覆蓋類的equals()方法,來讓equals()通過其它方式比較兩個對象是否相等。通常的做法是:若兩個對象的內(nèi)容相等,則equals()方法返回true;否則,返回fasle。

順便說一下java對equals()的要求。有以下幾點(diǎn):

  • 對稱性:如果x.equals(y)返回是"true",那么y.equals(x)也應(yīng)該返回是"true"。
  • 反射性:x.equals(x)必須返回是"true"。
  • 類推性:如果x.equals(y)返回是"true",而且y.equals(z)返回是"true",那么z.equals(x)也應(yīng)該返回是"true"。
  • 一致性:如果x.equals(y)返回是"true",只要x和y內(nèi)容一直不變,不管你重復(fù)x.equals(y)多少次,返回都是"true"。
  • 非空性,x.equals(null),永遠(yuǎn)返回是"false";x.equals(和x不同類型的對象)永遠(yuǎn)返回是"false"。

第2部分 equals() 與 == 的區(qū)別是什么?
== : 它的作用是判斷兩個對象的地址是不是相等。即,判斷兩個對象是不試同一個對象。
equals() : 它的作用也是判斷兩個對象是否相等。但它一般有兩種使用情況(前面第1部分已詳細(xì)介紹過): 情況1,類沒有覆蓋equals()方法。則通過equals()比較該類的兩個對象時,等價于通過“==”比較這兩個對象。 情況2,類覆蓋了equals()方法。一般,我們都覆蓋equals()方法來兩個對象的內(nèi)容相等;若它們的內(nèi)容相等,則返回true(即,認(rèn)為這兩個對象相等)。


第3部分 hashCode() 的作用

hashCode() 的作用是獲取哈希碼,也稱為散列碼;它實(shí)際上是返回一個int整數(shù)。這個哈希碼的作用是確定該對象在哈希表中的索引位置。
hashCode() 定義在JDK的Object.java中,這就意味著Java中的任何類都包含有hashCode() 函數(shù)。 雖然,每個Java類都包含hashCode() 函數(shù)。但是,僅僅當(dāng)創(chuàng)建并某個“類的散列表”(關(guān)于“散列表”見下面說明)時,該類的hashCode() 才有用(作用是:確定該類的每一個對象在散列表中的位置;其它情況下(例如,創(chuàng)建類的單個對象,或者創(chuàng)建類的對象數(shù)組等等),類的hashCode() 沒有作用。

上面的散列表,指的是:Java集合中本質(zhì)是散列表的類,如HashMap,Hashtable,HashSet。
也就是說:hashCode() 在散列表中才有用,在其它情況下沒用。在散列表中hashCode() 的作用是獲取對象的散列碼,進(jìn)而確定該對象在散列表中的位置。

OK!至此,我們搞清楚了:hashCode()的作用是獲取散列碼。但是,散列碼是用來干什么的呢?為什么散列表需要散列碼呢?要解決這些問題,就需要理解散列表!關(guān)于散列表的內(nèi)容,非三言兩語道的明白;大家可以通過下面幾篇文章來學(xué)習(xí):
[轉(zhuǎn)載] 散列表(Hash Table)從理論到實(shí)用(上)
[轉(zhuǎn)載] 散列表(Hash Table)從理論到實(shí)用(中)
[轉(zhuǎn)載] 散列表(Hash Table)從理論到實(shí)用(下)

為了能理解后面的內(nèi)容,這里簡單的介紹一下散列碼的作用。
我們都知道,散列表存儲的是鍵值對(key-value),它的特點(diǎn)是:能根據(jù)“鍵”快速的檢索出對應(yīng)的“值”。這其中就利用到了散列碼!散列表的本質(zhì)是通過數(shù)組實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)我們要獲取散列表中的某個“值”時,實(shí)際上是要獲取數(shù)組中的某個位置的元素。而數(shù)組的位置,就是通過“鍵”來獲取的;更進(jìn)一步說,數(shù)組的位置,是通過“鍵”對應(yīng)的散列碼計算得到的。

下面,我們以HashSet為例,來深入說明hashCode()的作用。
假設(shè),HashSet中已經(jīng)有1000個元素。當(dāng)插入第1001個元素時,需要怎么處理?因?yàn)镠ashSet是Set集合,它不允許有重復(fù)元素。 “將第1001個元素逐個的和前面1000個元素進(jìn)行比較”?顯然,這個效率是相等低下的。散列表很好的解決了這個問題,它根據(jù)元素的散列碼計算出元素在散列表中的位置,然后將元素插入該位置即可。對于相同的元素,自然是只保存了一個。 由此可知,若兩個元素相等,它們的散列碼一定相等;但反過來確不一定。在散列表中, 1、如果兩個對象相等,那么它們的hashCode()值一定要相同; 2、如果兩個對象hashCode()相等,它們并不一定相等。 注意:這是在散列表中的情況。在非散列表中一定如此!

對“hashCode()的作用”就談這么多。


第4部分 hashCode() 和 equals() 的關(guān)系
接下面,我們討論另外一個話題。網(wǎng)上很多文章將 hashCode() 和 equals 關(guān)聯(lián)起來,有的講的不透徹,有誤導(dǎo)讀者的嫌疑。在這里,我自己梳理了一下 “hashCode() 和 equals()的關(guān)系”。
我們以“類的用途”來將“hashCode() 和 equals()的關(guān)系”分2種情況來說明。

1. 第一種 不會創(chuàng)建“類對應(yīng)的散列表”
這里所說的“不會創(chuàng)建類對應(yīng)的散列表”是說:我們不會在HashSet, Hashtable, HashMap等等這些本質(zhì)是散列表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,用到該類。例如,不會創(chuàng)建該類的HashSet集合。
在這種情況下,該類的“hashCode() 和 equals() ”沒有半毛錢關(guān)系的! 這種情況下,equals() 用來比較該類的兩個對象是否相等。而hashCode() 則根本沒有任何作用,所以,不用理會hashCode()。
下面,我們通過示例查看類的兩個對象相等 以及 不等時hashCode()的取值。

**源碼如下 **(NormalHashCodeTest.java):

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;

/**
 * @desc 比較equals() 返回true 以及 返回false時, hashCode()的值。
 *
 * @author skywang
 * @emai kuiwu-wang@163.com
 */
public class NormalHashCodeTest{

    public static void main(String[] args) {
        // 新建2個相同內(nèi)容的Person對象,
        // 再用equals比較它們是否相等
        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類。
     */
    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 覆蓋equals方法 
         */  
        public boolean equals(Object obj){  
            if(obj == null){  
                return false;  
            }  
              
            //如果是同一個對象返回true,反之返回false  
            if(this == obj){  
                return true;  
            }  
              
            //判斷是否類型相同  
            if(this.getClass() != obj.getClass()){  
                return false;  
            }  
              
            Person person = (Person)obj;  
            return name.equals(person.name) && age==person.age;  
        } 
    }
}

運(yùn)行結(jié)果

p1.equals(p2) : true; p1(1169863946) p2(1901116749)
p1.equals(p3) : false; p1(1169863946) p3(2131949076)

從結(jié)果也可以看出:p1和p2相等的情況下,hashCode()也不一定相等。

2. 第二種 會創(chuàng)建“類對應(yīng)的散列表”
這里所說的“會創(chuàng)建類對應(yīng)的散列表”是說:我們會在HashSet, Hashtable, HashMap等等這些本質(zhì)是散列表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,用到該類。例如,會創(chuàng)建該類的HashSet集合。
在這種情況下,該類的“hashCode() 和 equals() ”是有關(guān)系的:

  • 如果兩個對象相等,那么它們的hashCode()值一定相同。這里的相等是指,通過equals()比較兩個對象時返回true。
  • 如果兩個對象hashCode()相等,它們并不一定相等。

因?yàn)樵谏⒘斜碇校琱ashCode()相等,即兩個鍵值對的哈希值相等。然而哈希值相等,并不一定能得出鍵值對相等。補(bǔ)充說一句:“兩個不同的鍵值對,哈希值相等”,這就是哈希沖突。
此外,在這種情況下。若要判斷兩個對象是否相等,除了要覆蓋equals()之外,也要覆蓋hashCode()函數(shù)。否則,equals()無效。例如,創(chuàng)建Person類的HashSet集合,必須同時覆蓋Person類的equals() 和 hashCode()方法。 如果單單只是覆蓋equals()方法。我們會發(fā)現(xiàn),equals()方法沒有達(dá)到我們想要的效果。

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時請結(jié)合常識與多方信息審慎甄別。
平臺聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容