equals与hashCode关系梳理

目录

• equals用法
• hashCode用法
• 总结
• 为什么一个类中需要两个比较方法
• 为什么重写 equals 方法时必须同时重写 hashCode 方法？
• Reference

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这个并不是一个通用性编程问题，只属于在Java领域内专有问题。

要做好心理准备，这是一个复杂类的问题，要解答这个问题，需要梳理清楚两个函数和其它类之间的关系，并且它们之间的关系有点交织。

equals用法

在 Object 类中还包含了 equals() 方法：

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

说明：

• == 用于比较变量所对应的内存中所存储的数值是否相同，要比较两个基本类型的数据(注意是基本类型) 或 两个引用变量是否相等，只能用==操作符。

hashCode用法

在 Object 类中还包含了 hashCode() 方法：

public native int hashCode();

请回答，为什么 Object 类需要一个 hashCode() 方法呢？

在 Java 中，hashCode() 方法的主要作用就是为了配合哈希表使用的。

哈希表（Hash Table），也叫散列表，是一种可以通过关键码值（key-value）直接访问的数据结构，它最大的特点就是可以快速实现查找、插入和删除。其中用到的算法叫做哈希，就是把任意长度的输入，变换成固定长度的输出，该输出就是哈希值。像 MD5、SHA1 都用的是哈希算法。

像 Java 中的 HashSet、Hashtable、HashMap 都是基于哈希表的具体实现。其中的 HashMap 就是最典型的代表。

大家想一下，如果没有哈希表，但又需要这样一个数据结构，它里面存放的数据是不允许重复的，它是怎么实现的？

• √ 要不使用 equals() 方法进行逐个比较？这种方案当然是可行的。
  
  但如果数据量特别特别大，采用 equals() 方法进行逐个对比的效率肯定很低很低，总结：能解决，但效率不高。
• √√ 最好的解决方案就是哈希表。总结：不光能解决，还效率不高。

案例说明：

拿 HashMap 来说吧，当我们要在它里面添加对象时，先调用这个对象的 hashCode() 方法，得到对应的哈希值，然后将哈希值和对象一起放到 HashMap 中。当我们要再添加一个新的对象时：

1. 获取对象的哈希值；
2. 和之前已经存在的哈希值进行比较，如果不相等，直接存进去；
3. 如果有相等的，再调用 equals() 方法进行对象之间的比较，如果相等，不存了；
4. 如果不等，说明哈希冲突了，增加一个链表，存放新的对象；
5. 如果链表的长度大于 8，转为红黑树来处理。

就这么一套下来，调用 equals() 方法的频率就大大降低了。也就是说，只要哈希算法足够的高效，把发生哈希冲突的频率降到最低，哈希表的效率就特别的高。

总结

== 用于比较变量所对应的内存中所存储的数值是否相同，要比较两个基本类型的数据(注意是基本类型)或两个 引用变量是否相等，只能用==操作符。

equals 比较的是值和地址，如果没有重写equals方法，其作用与==相同；

在String类中，重写了equals方法，比较的是值是否相等；

hashCode用于散列数据结构中的hash值计算；

equals两个对象相等，那hashcode一定相等，hashcode相等，不一定是同一个对象（hash冲突现象）；

hashCode 一般与 equals 一起使用，两个对象作「相等」比较时，因判断 hashCode 是判断 equals 的先决条件.

为什么一个类中需要两个比较方法

因为重写的 equals() 里一般比较的比较全面比较复杂，这样效率就比较低，而利用hashCode()进行对比，则只要生成一个 hash 值进行比较就可以了，效率很高，那么 hashCode() 既然效率这么高为什么还要 equals() 呢？

• 因为 hashCode() 并不是完全可靠，有时候不同的对象他们生成的 hashcode 也会一样（hash冲突），所以 hashCode()只能说是大部分时候可靠，并不是绝对可靠。

• equals() 相等的两个对象他们的 hashCode() 肯定相等，也就是用 equals() 对比是绝对可靠的。

为什么重写 equals 方法时必须同时重写 hashCode 方法？

可以先看看Java这B 给出的一些建议，就是事前就规定好了...

public class Object {

    /**
     * Returns a hash code value for the object. This method is
     * supported for the benefit of hash tables such as those provided by
     * `java.util.HashMap`.
     *
     * The general contract of `hashCode` is:
     *
     * a) Whenever it is invoked on the same object more than once during
     *    an execution of a Java application, the `hashCode` method must
     *    consistently return the same integer, provided no information
     *    used in `equals` comparisons on the object is modified.
     *    This integer need not remain consistent from one execution of an
     *    application to another execution of the same application.
     *
     * b) If two objects are equal according to the `equals(Object)` method,
     *    then calling the `hashCode` method on each of the two objects must
     *    produce the same integer result.
     *
     * c) It is not required that if two objects are unequal according to the
     *    `equals(Object)` method, then calling the `hashCode` method on each of
     *    the two objects must produce distinct integer results.
     *    However, the programmer should be aware that producing distinct integer
     *    results for unequal objects may improve the performance of hash tables.
     */
    @IntrinsicCandidate
    public native int hashCode();

    /**
     * Indicates whether some other object is "equal to" this one.
     *
     * @apiNote
     * It is generally necessary to override the `hashCode` method whenever this
     * method is overridden, so as to maintain the general contract for the `hashCode`
     * method,  which states that equal objects must have equal hash codes.
     */
    public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }
}

上面介绍了 hashCode 方法注释上列出的三个通用约定，equals 方法的注释上也有这么一句话：「每当重写 equals 方法时，都需要重写 hashCode 方法，这样才没有破坏 hashCode 方法的通用约定，即：两个对象为 Equal 的话（调用 equals 方法为 true）， 那么这两个对象分别调用 hashCode 方法也需要返回相同的哈希值」。

所以只重写 equals 方法不重写 hashCode 方法的话，可能会造成两个对象调用 equals 方法为 true，而 hashCode 值不同的情形，这样即可能造成异常的行为。

这个情形是什么？

两个内容相等的Person对象p1和p2的hashCode()不同,是因为在Person类中没有重写hashCode()方法,它们使用的是Object类继承下来的hashCode()方法的默认实现。

在Object类中,hashCode()方法的默认实现是将对象的内存地址值作为哈希码返回。

总结：

就是一个约定而已。也是为了逻辑的自洽。

Reference

Java hashCode方法深入解析

https://www.javabetter.cn/basic-extra-meal/hashcode.html

Java：为什么重写 equals 方法时必须同时重写 hashCode 方法？

https://leileiluoluo.com/posts/always-override-hashcode-when-override-equals.html