Java hashCode()和equals()的若干问题解答

2024-04-30 08:58

本文主要是介绍Java hashCode()和equals()的若干问题解答,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

本章的内容主要解决下面几个问题:

1.equals()的作用是什么?
2.equals()与==的区别是什么?
3.hashCode()的作用是什么?
4.hashCode()和equals()之间有什么联系?

第一部分 equals()的作用

equals()的作用是用来判断两个对象是否相等。
equals()定义在JDK的Object类中。通过判断两个对象的地址是否相等(即,是否是同一个对象)来区分它们是否相等。源码如下:

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

既然Object.java中定义了equals()方法,这就意味着所有的java类都实现了equals()方法,所有的类都可以通过equals()方法去比较两个对象是否相等。但是,我们已经说过,使用默认的“equals()”方法,等价于“==”方法。因此,我们通常会重写equals()方法:若两个对象的内容相等,则equals()方法返回true;否则,返回false。

下面根据“类是否覆盖equals()方法”,将它分为两类:
(1) 若某个类没有覆盖equals()方法,当它的通过equals()比较两个对象时,实际上是比较两个对象的地址是否相等。这时,等价于通过“==”去比较这两个对象。
(2)我们可以覆盖类的equals()方法,来让equals()通过其它方式比较两个对象是否相等。通常的做法是:若两个对象的内容相等,则equals()方法返回true;否则,返回fasle。

下面,举例对上面的2种情况进行说明。

1.“没有覆盖equals()方法”的情况

代码如下:

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;
public class EqualsTest1{public static void main(String[] args){Person p1=new Person("eee",100);Person p2=new Person("eee",100);System.out.printf("%s\n",p1.equals(p2));}public static class Person{int age;String name;public Perosn(String name,int age){this.name=name;this.age=age;}}

运行结果:

false

结果分析:
我们通过 p1.equals(p2) 来“比较p1和p2是否相等时”。实际上,调用的Object.java的equals()方法,即调用的 (p1==p2) 。它是比较“p1和p2是否是同一个对象”。
而由 p1 和 p2 的定义可知,它们虽然内容相同;但它们是两个不同的对象!因此,返回结果是false。

2.“覆盖equals()方法”的情况

我们修改上面的EqualsTest1.java:覆盖equals()方法
代码如下:

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;
public class EqualsTest1{public static void main(String[] args){Person p1=new Person("eee",100);Person p2=new Person("eee",100);System.out.printf("%s\n",p1.equals(p2));}public static class Person{int age;String name;public Perosn(String name,int age){this.name=name;this.age=age;}@Overridepublic boolean equals(Object obj){if(obj==null)return false;if(this==obj)return true;if(this.getClass()!=obj.getClass()){return false;}Person person=(Person)obj;return name.equals(person.name) && age==person.age;}}

运行结果:

true

我们在EqualsTest2.java 中重写了Person的equals()函数:当两个Person对象的 name 和 age 都相等,则返回true。因此,运行结果返回true。

讲到这里,顺便说一下Java对equals()的要求,有以下几点:

1.自反性:对于任何非空引用x,x.equals(x)应该返回true。
2.对称性:对于任何引用x和y,当且仅当y.equals(x)返回true,x.equals(y)也应该返回true
3.传递性:对于任何引用x,y和z,如果x,equals(y)返回true,y.equals(z)返回true,那么x.equals(z)也应该返回true
4.一致性:如果x和y引用的对象没有发生变化,反复调用x.equals(y)应该返回相同的结果
5.对于任何非空引用x,x,equals(null)应该返回false
现在,再回顾一下equals()的作用:判断两个对象是否相等。当我们重写equals()的时候,可千万不好将它的作用给改变了!

第2部分 equals()与==的区别是什么?

==:它的作用是判断两个对象的地址是不是相等。
equals():它的作用也是判断两个对象是否相等。但它一般分两种情况:
情况1:类没有覆盖equals()方法。则通过equals()比较该类的两个对象时,等价于==比较两个对象。
情况2:类覆盖了equals()方法。一般,我们都覆盖equals()方法来比较两个对象的内容;若它们的内容相等,则返回true。

第3部分 hashCode()的作用

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。
hashCode() 定义在JDK的Object.java中,这就意味着Java中的任何类都包含有hashCode() 函数。 虽然,每个Java类都包含hashCode() 函数。但是,仅仅当创建并某个“类的散列表”(关于“散列表”见下面说明)时,该类的hashCode() 才有用(作用是:确定该类的每一个对象在散列表中的位置;其它情况下(例如,创建类的单个对象,或者创建类的对象数组等等),类的hashCode() 没有作用。
上面的散列表,指的是:Java集合中本质是散列表的类,如HashMap,Hashtable,HashSet。 也就是说:hashCode() 在散列表中才有用,在其它情况下没用。在散列表中hashCode() 的作用是获取对象的散列码,进而确定该对象在散列表中的位置。

散列码的作用:

我们都知道,散列表存储的是键值对(key-value),它的特点是:能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用到了散列码!
散列表的本质是通过数组实现的。当我们要获取散列表中的某个“值”时,实际上是要获取数组中的某个位置的元素。而数组的位置,就是通过“键”来获取的;更进一步说,数组的位置,是通过“键”对应的散列码计算得到的。

下面,我们以HashSet为例,来深入说明hashCode()的作用。
假设,HashSet中已经有1000个元素。当插入第1001个元素时,需要怎么处理?因为HashSet是Set集合,它不允许有重复元素。“将第1001个元素逐个的和前面1000个元素进行比较”?显然,这个效率是相等低下的。散列表很好的解决了这个问题,它根据元素的散列码计算出元素在散列表中的位置,然后将元素插入该位置即可。对于相同的元素,自然是只保存了一个。

在散列表中:
        1、如果两个对象相等,那么它们的hashCode()值一定要相同;
        2、如果两个对象hashCode()相等,它们并不一定相等。
注意:这是在散列表中的情况。在非散列表中一定如此!

第4部分 hashCode()和equals()的关系

我们以“类的用途”来将“hashCode() 和 equals()的关系”分2种情况来说明。
第一种 不会创建的散列表
在这种情况下,该类的“hashCode() 和 equals() ”没有关系的!
这种情况下,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,所以,不用理会hashCode()。

源码如下:

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;
public class EqualsTest1{public static void main(String[] args){Person p1=new Person("eee",100);Person p2=new Person("eee",100);System.out.printf("%s\n",p1.equals(p2));}public static class Person{int age;String name;public Perosn(String name,int age){this.name=name;this.age=age;}}

运行结果:

false

结果分析:
我们通过 p1.equals(p2) 来“比较p1和p2是否相等时”。实际上,调用的Object.java的equals()方法,即调用的 (p1==p2) 。它是比较“p1和p2是否是同一个对象”。
而由 p1 和 p2 的定义可知,它们虽然内容相同;但它们是两个不同的对象!因此,返回结果是false。

2.“覆盖equals()方法”的情况

我们修改上面的EqualsTest1.java:覆盖equals()方法
代码如下:

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;
public class NormalHashCodeTest{public static void main(String[] args){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());}public static class Person{int age;String name;public Perosn(String name,int age){this.name=name;this.age=age;}@Overridepublic boolean equals(Object obj){if(obj==null)return false;if(this==obj)return true;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)

从结果可以看出:p1和p2相等的情况下,hashCode()也不一定相等
第二种 会创建散列表
这里所说的“会创建散列表"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:
1)、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。
2)、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。

例如,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。

参考代码:

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;
public class NormalHashCodeTest{public static void main(String[] args){Person p1=new Person("eee",100);Person p2=new Person("eee",100);Person p3=new Person("aaa",200);HashSet set=new HashSet<>();set.add(p1);set.add(p2);set.add(p3);System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());System.out.printf("set:%s\n",set);}public static class Person{int age;String name;public Perosn(String name,int age){this.name=name;this.age=age;}@Overridepublic boolean equals(Object obj){if(obj==null)return false;if(this==obj)return true;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。(在HashSet中,两个对象的内容相等,它们的hashCode()必然相等)

下面,同时覆盖equals()和hashCode()方法

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;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:%s\n", set);}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]

综合分析:
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。

转载 自:Java hashCode()和equals()的若干问题解答

这篇关于Java hashCode()和equals()的若干问题解答的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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