一、概述

           在Java中hashCode的实现总是伴随着equals,他们是紧密配合的,你要是自己设计了其中一个,就要设计另外一个。当然在多数情况下,这两个方法是不用我们考虑的,直接使用默认方法就可以帮助我们解决很多问题。但是在有些情况,我们必须要自己动手来实现它,才能确保程序更好的运作。

1.1 规则

粗略总结一下在JavaDoc中所规定hashcode方法的合约:

     Objects that are equal must have the same hash code within a running process

   (在程序执行期间,如果两个对象相等,那么它们的哈希值必须相等)

  注意,下面两条常见错误想法:

  • Unequal objects must have different hash codes – WRONG!
  • Objects with the same hash code must be equal – WRONG!

关于hashcode,你必须知道的三件事

    1. Whenever you implement equals, you MUST also implement hashCode
    2. Never misuse hashCode as a key
    3. Do not use hashCode in distributed applications

详情见:The 3 things you should know about hashCode()

 

对于hashCode,我们应该遵循如下规则

      1. 在一个应用程序执行期间,如果一个对象的equals方法做比较所用到的信息没有被修改的话,则对该对象调用hashCode方法多次,它必须始终如一地返回同一个整数。

      2. 如果两个对象根据equals(Object o)方法是相等的,则调用这两个对象中任一对象的hashCode方法必须产生相同的整数结果。

      3. 如果两个对象根据equals(Object o)方法是不相等的,则调用这两个对象中任一个对象的hashCode方法,不要求产生不同的整数结果。但如果能不同,则可能提高散列表的性能。

 

对于equals,我们必须遵循如下规则

      对称性:如果x.equals(y)返回是“true”,那么y.equals(x)也应该返回是“true”。

      自反性:x.equals(x)必须返回是“true”。

      传递性: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”。

任何情况下,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”。

1.2 作用

hashcode:

      常被系统用来快速检索对象。

equals:

      1、如果没有对equals方法进行重写,则比较的是引用类型的变量所指向的对象的地址;

      2、String、Date等类对equals方法进行了重写,它们比较的是所指向的对象的内容。

当然在重写equals方法中,可以指定比较对象的地址,如果这样的话,就失去了重写的意义,所以重写,一般是比较对象的内容。

注意:equals方法不能作用于基本数据类型的变量。

1.3 关联

至于hashcode与equals之间的关联关系,我们只需要记住如下即可:

  •       如果x.equals(y)返回“true”,那么x和y的hashCode()必须相等。
  •       如果x.equals(y)返回“false”,那么x和y的hashCode()有可能相等,也有可能不等。

 

因此,在重写equals方法时,总是重写hashCode方法。改写后equals方法,使得两个不同的实例在逻辑上是相等的;如果不重写hashCode方法,则hashCode判断两个不同实例是不同的;导致违反“如果x.equals(y)返回“true”,那么x和y的hashCode()必须相等。”

 

二、equals详解

2.1 equals的设计指导

public class Person

{

    private String    name;

    private int age;

 

    public String getName()

    {

        return name;

    }

 

    public void setName(String name)

    {

        this.name = name;

    }

 

    public int getAge()

    {

        return age;

    }

 

    public void setAge(int age)

    {

        this.age = age;

    }

    

     @Override

     public boolean equals(Object other)

     {

         // 1、 自反性

         if (other == this)

         {

             return true;

         }

         // 2、判断空值

         if (other == null)

         {

             return false;

         }

         // 3、对象所属类的类型判断

         if (!getClass().equals(other.getClass()))

         {

             return false;

         }

         // 4、对象的类型转换

         Person person = (Person) other;

         // 5、针对所需比较的域进行比较

         if ((name.equals(person.name))&&(age==person.age))

         {

             return true;

         }

    

         return false;

     }

}

在第3点,对象所属类的类型判断,经常有两种方式:
  1. getClass
  2. instanceof

如何选择这两种方式呢?

如果子类能够拥有自己的相等概念,则对称性需求将强制采用getClass进行检测。

如果由超类决定相等的概念,那么就可以使用instanceof进行检测,这样可以在不同子类的对象之间进行相等的比较。

查看经典String中equals的方法,如下:
public boolean equals(Object anObject)

{

    // 1、自反性判断

    if (this == anObject)

    {

        return true;

    }

    // 3、类型判断

    if (anObject instanceof String)

    {

        ///4、类型转换

        String anotherString = (String) anObject;

        ///5、针对所需比较的域进行比较

        int n = value.length;

        if (n == anotherString.value.length)

        {

            char v1[] = value;

            char v2[] = anotherString.value;

            int i = 0;

            while (n-- != 0)

            {

                if (v1[i] != v2[i])

                    return false;

                i++;

            }

            return true;

        }

    }

    return false;

}

虽然,String没有对null值判断,但在其注释有解释:

* Compares this string to the specified object.  The result is {@code

* true} if and only if the argument is not {@code null} and is a {@code

* String} object that represents the same sequence of characters as this

* object.

 

 

 

三、hashCode详解

3.1 hashCode设计指导

Josh Bloch在他的书籍《Effective Java》告诉我们重写hashcode方法的最佳实践方式。
一个好的hashcode方法通常最好是不相等的对象产生不相等的hash值,理想情况下,hashcode方法应该把集合中不相等的实例均匀分布到所有可能的hash值上面。
下面就详细介绍一下如何设计这个算法。这个算法是有现成的参考的,算法的具体步骤就是:
1、把某个非零常数值(一般取素数),例如17,保存在int变量result中;
2、对于对象中每一个关键域f(指equals方法中考虑的每一个域),计算int类型的哈希值c:
  • boolean型,计算(f ? 0 : 1);
  • byte,char,short型,计算(int)f;
  • long型,计算(int) (f ^ (f>>>32));
  • float型,计算Float.floatToIntBits(afloat);
  • double型,计算Double.doubleToLongBits(adouble)得到一个long,然后再执行long型的计算方式;
  • 对象引用,递归调用它的hashCode方法;
  • 数组域,对其中每个元素调用它的hashCode方法。

3、步骤2中,计算得到的散列码保存到int类型的变量c中,然后再执行result=31*result+c;(其中31可以自选,最好是素数)

4、最后返回result。

核心公式:
result = 基数(31) * result + 哈希值(c:算法步骤2获得)
例如,Person类的hashCode

@Override
public int hashCode()
{
    int result = 17;
    result = 31 * result + age;
    result = 31 * result + stringToHashCode(name);
    return result;
} private int stringToHashCode(String str)
{
    int result = 17;
    if (str.length()>0)
    {
        char[] value = str.toCharArray();
        for (int i = 0; i < value.length; i++)
        {
            char c = value[i];
            result = 31 * result + c;   
        }
    }
    return result;
}
查看String中hashCode代码设计如下:
/** The value is used for character storage. */
private final char    value[]; /** Cache the hash code for the string */
private int            hash;        // Default to 0 public int hashCode()
{
    int h = hash;
    if (h == 0 && value.length > 0)
    {
        char val[] = value;         for (int i = 0; i < value.length; i++)
        {
            h = 31 * h + val[i];
        }
        hash = h;
    }
    return h;
}

 

参考:

1、浅谈Java中的hashcode方法

2、Java中hashCode的作用

3、Java提高篇(二六)——hashCode

4、hashCode与equals的区别与联系

5、Java核心技术卷1

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