equals和hashCode异同

发表于 2018-12-31 更新于 2019-12-13 分类于技术文档

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涉及内容：equals()，hashCode()，HashSet等

equals()和hashcode()

简单介绍

/**
 * 返回对象的hashCode值
 * 备注：
 *    只要对象的equals内容未被改变，多次调用此方法必须返回相同的整型
 *    若两个对象调用equals后返回true，则此方法必须返回相同的整型
 *    为equals判断不相等的对象返回不同的hashcode不必须，但实现了后可以提高性能
 */
@HotSpotIntrinsicCandidate
public native int hashCode();

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

hashcode()返回对象的哈希码值，符合一致性，同一对象无论多少次调用执行此方法都会返回相同整型结果，但hashcode()只用在散列表等类中。

equals()是基础类Object的成员函数，所以每个类都会继承此方法。其符合反射性，对称性，及物性，一致性。

最好的情况就是：如果两个对象相等，即equals(Object)返回真，分别调用hashcode()必须返回相同整型结果，若两个对象不相等，则hashcode()返回不同的整型结果。

但我们总说：equals相等则hashcode必定相等，hashcode相等equals未必相等

问题解答

问题1：默认的equals()与==有什么异同?

== 比较对象的引用地址是否相同，即是否为同一对象。equals()在没有被重写时等价于==，重写后根据覆盖的方法来判断是否相等。

那么equals()与hashcode()有什么异同?

首先对于不创建散列表的类，二者没有关系，先看一下以下代码示例。

public class Student {
    private String id;
    private String name;

    public Student(String id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if(obj == null)
            return false;
        if(this == obj)
            return true;
        if(this.getClass() != obj.getClass())
            return false;
        Student student = (Student) obj;
        return this.name.equals(student.getName());
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        Student s1 = new Student("001","张三");
        Student s2 = new Student("001","张三");
        Student s3 = new Student("002","张三");
        Student s4 = new Student("003","李四");
        System.out.println("s1.equals(s2): " + s1.equals(s2));
        System.out.println("s1.equals(s3): " + s1.equals(s3));
        System.out.println("s1.equals(s4): " + s1.equals(s4));
        System.out.println("s1.hashCode(): " + s1.hashCode());
        System.out.println("s2.hashCode(): " + s2.hashCode());
        System.out.println("s3.hashCode(): " + s3.hashCode());
        System.out.println("s4.hashCode(): " + s4.hashCode());
    }
}

结果输出如下，普通对象使用时进行比较不会使用hashCode()，而equals()则根据具体的实现来确定返回结果。

s1.equals(s2): true
s1.equals(s3): true
s1.equals(s4): false
s1.hashCode(): 2088051243
s2.hashCode(): 1277181601
s3.hashCode(): 41903949
s4.hashCode(): 488970385

那么对于会创建类对应的散列表的对象呢？继续看以下的代码示例。

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        Student s1 = new Student("001","张三");
        Student s2 = new Student("001","张三");
        Student s3 = new Student("002","张三");
        Student s4 = new Student("003","李四");
        System.out.println("s1.equals(s2): " + s1.equals(s2));
        System.out.println("s1.equals(s3): " + s1.equals(s3));
        System.out.println("s1.equals(s4): " + s1.equals(s4));
        System.out.println("s1: " + s1.toString() + "s1.hashCode(): " + s1.hashCode());
        System.out.println("s2: " + s2.toString() + "s2.hashCode(): " + s2.hashCode());
        System.out.println("s3: " + s3.toString() + "s3.hashCode(): " + s3.hashCode());
        System.out.println("s4: " + s4.toString() + "s4.hashCode(): " + s4.hashCode());

        HashSet set = new HashSet();
        set.add(s1);
        set.add(s2);
        set.add(s3);
        set.add(s4);
        System.out.println("HashSet: " + set.toString());
    }
}

结果打印如下，可以看到Set中会有“重复”元素存在，因为我们只重写了equals()，而Set集合判断元素相等还需要哈希值相等，所以需要重写hashCode()

s1.equals(s2): true
s1.equals(s3): true
s1.equals(s4): false
s1: equals.Student@7c75222bs1.hashCode(): 2088051243
s2: equals.Student@7a0ac6e3s2.hashCode(): 2047526627
s3: equals.Student@71be98f5s3.hashCode(): 1908316405
s4: equals.Student@6fadae5ds4.hashCode(): 1873653341
HashSet: [equals.Student@6fadae5d, equals.Student@7a0ac6e3, equals.Student@71be98f5, equals.Student@7c75222b]

简单重写hashCode如下。

@Override
public int hashCode() {
    return this.name.toUpperCase().hashCode();
}

结果打印如下，具有相等哈希码值的对象不会再重复的存入Set了。

s1.equals(s2): true
s1.equals(s3): true
s1.equals(s4): false
s1: equals.Student@bd2e9s1.hashCode(): 774889
s2: equals.Student@bd2e9s2.hashCode(): 774889
s3: equals.Student@bd2e9s3.hashCode(): 774889
s4: equals.Student@cd94ds4.hashCode(): 842061
HashSet: [equals.Student@cd94d, equals.Student@bd2e9]

所以我们可以总结：对于哈希类，若两个对象相等，即equals()为真，则hashCode()一定相等，反之则不一定。因为hash公式不同的实现可能会导致不同的对象算出哈希值也相等（哈希碰撞），对于测试代码，因为实现的equals只比较name是否等值，而hashcode只比较name值对应的哈希码是否相等，所以两者应该是同步的。

对于HashSet为了优化速度，可以利用上述总结，判断元素是否重复时，先比较哈希值，当哈希值不同肯定不重复，哈希值相同再用equals()比较是否是相同元素，当equals()为false存入相同位置，所以每个哈希表中元素应该是由链式结构存储。

HashMap部分源代码如下，获取元素时是通过哈希码来查找的，再对链表的元素依次判断equals直到找到元素：

public V get(Object key) {
    Node<K,V> e;
    return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}

final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
    if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
        (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
        if (first.hash == hash && // always check first node
            ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            return first;
        if ((e = first.next) != null) {
            if (first instanceof TreeNode)
                return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
            do {
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    return e;
            } while ((e = e.next) != null);
        }
    }
    return null;
}

static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}


public boolean add(E e) {
    return map.put(e, PRESENT)==null;
}

public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
            boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {
        Node<K,V> e; K k;
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;
        else if (p instanceof TreeNode)
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                if ((e = p.next) == null) {
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;
                }
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                p = e;
            }
        }
        if (e != null) { // existing mapping for key
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
        }
    }
    ++modCount;
    if (++size > threshold)
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

参考博客：

https://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3324958.html

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