JAVA中重写equals()方法为什么要重写hashcode()方法?

Posted 2020-09-23

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了JAVA中重写equals()方法为什么要重写hashcode()方法?相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

object对象中的 public boolean equals(Object obj)，对于任何非空引用值 x 和 y，当且仅当 x 和 y 引用同一个对象时，此方法才返回 true；
注意：当此方法被重写时，通常有必要重写 hashCode 方法，以维护 hashCode 方法的常规协定，该协定声明相等对象必须具有相等的哈希码。如下：
(1)当obj1.equals(obj2)为true时，obj1.hashCode() == obj2.hashCode()必须为true
(2)当obj1.hashCode() == obj2.hashCode()为false时，obj1.equals(obj2)必须为false
如果不重写equals，那么比较的将是对象的引用是否指向同一块内存地址，重写之后目的是为了比较两个对象的value值是否相等。特别指出利用equals比较八大包装对象
（如int，float等）和String类（因为该类已重写了equals和hashcode方法）对象时，默认比较的是值，在比较其它自定义对象时都是比较的引用地址
hashcode是用于散列数据的快速存取，如利用HashSet/HashMap/Hashtable类来存储数据时，都是根据存储对象的hashcode值来进行判断是否相同的。
这样如果我们对一个对象重写了euqals，意思是只要对象的成员变量值都相等那么euqals就等于true，但不重写hashcode，那么我们再new一个新的对象，
当原对象.equals（新对象）等于true时，两者的hashcode却是不一样的，由此将产生了理解的不一致，如在存储散列集合时（如Set类），将会存储了两个值一样的对象，
导致混淆，因此，就也需要重写hashcode()
举例说明：

[java] view plain copy

import java.util.*;
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
/*
Collection c = new HashSet();
c.add("hello");
c.add(new Name("f1","l1"));
c.add(new Integer(100));
c.remove("hello");
c.remove(new Integer(100));
System.out.println(c.remove(new Name("f1","l1")));
*/
Name n1 = new Name("01");
Name n2 = new Name("01");
Collection c = new HashSet();
c.add(n1);
System.out.println("------------");
c.add(n2);
System.out.println("------------");
System.out.println(n1.equals(n2));
System.out.println("------------");
System.out.println(n1.hashCode());
System.out.println(n2.hashCode());
System.out.println(c);
}
}
class Name {
private String id;
public Name(String id) {
this.id = id;
}
public String toString(){
return this.id;
}
public boolean equals(Object obj) {
if (obj instanceof Name) {
Name name = (Name) obj;
System.out.println("equal"+ name.id);
return (id.equals(name.id));
}
return super.equals(obj);
}
public int hashCode() {
Name name = (Name) this;
System.out.println("Hash" + name.id);
return id.hashCode();
}
}

就这个程序进行分析，在第一次添加时，调用了hashcode()方法，将hashcode存入对象中，第二次也一样，然后对hashcode进行比较。hashcode也只用于HashSet/HashMap/Hashtable类存储数据，所以会用于比较，需要重写

总结，自定义类要重写equals方法来进行等值比较，自定义类要重写compareTo方法来进行不同对象大小的比较，重写hashcode方法为了将数据存入HashSet/HashMap/Hashtable类时进行比较

一般来说，如果你要把一个类的对象放入容器中，那么通常要为其重写equals()方法，让他们比较地址值而不是内容值。特别地，如果要把你的类的对象放入散列中，那么还要重写hashCode()方法；要放到有序容器中，还要重写compareTo()方法。
equals()相等的两个对象，hashcode()一定相等；
equals（）不相等的两个对象，却并不能证明他们的hashcode()不相等。换句话说，equals()方法不相等的两个对象，hashcode()有可能相等。（我的理解是由于哈希码在生成的时候产生冲突造成的）。
反过来：hashcode()不等，一定能推出equals()也不等；hashcode()相等，equals()可能相等，也可能不等

Hash

先用一张图看下什么是Hash

Hash是散列的意思，就是把任意长度的输入，通过散列算法变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。关于散列值，有以下几个关键结论：

1、如果散列表中存在和散列原始输入K相等的记录，那么K必定在f(K)的存储位置上

2、不同关键字经过散列算法变换后可能得到同一个散列地址，这种现象称为碰撞

3、如果两个Hash值不同（前提是同一Hash算法），那么这两个Hash值对应的原始输入必定不同

HashCode

然后讲下什么是HashCode，总结几个关键点：

1、HashCode的存在主要是为了查找的快捷性，HashCode是用来在散列存储结构中确定对象的存储地址的

2、如果两个对象equals相等，那么这两个对象的HashCode一定也相同

3、如果对象的equals方法被重写，那么对象的HashCode方法也尽量重写

4、如果两个对象的HashCode相同，不代表两个对象就相同，只能说明这两个对象在散列存储结构中，存放于同一个位置

HashCode有什么用

回到最关键的问题，HashCode有什么用？不妨举个例子：

1、假设内存中有0 1 2 3 4 5 6 7 8这8个位置，如果我有个字段叫做ID，那么我要把这个字段存放在以上8个位置之一，如果不用HashCode而任意存放，那么当查找时就需要到8个位置中去挨个查找

2、使用HashCode则效率会快很多，把ID的HashCode%8，然后把ID存放在取得余数的那个位置，然后每次查找该类的时候都可以通过ID的HashCode%8求余数直接找到存放的位置了

3、如果ID的 HashCode%8算出来的位置上本身已经有数据了怎么办？这就取决于算法的实现了，比如ThreadLocal中的做法就是从算出来的位置向后查找第一个为空的位置，放置数据；HashMap的做法就是通过链式结构连起来。反正，只要保证放的时候和取的时候的算法一致就行了。

4、如果ID的 HashCode%8相等怎么办（这种对应的是第三点说的链式结构的场景）？这时候就需要定义equals了。先通过HashCode%8来判断类在哪一个位置，再通过equals来在这个位置上寻找需要的类。对比两个类的时候也差不多，先通过HashCode比较，假如HashCode相等再判断 equals。如果两个类的HashCode都不相同，那么这两个类必定是不同的。

举个实际的例子Set。我们知道Set里面的元素是不可以重复的，那么如何做到？Set是根据equals()方法来判断两个元素是否相等的。比方说Set里面已经有1000个元素了，那么第1001个元素进来的时候，最多可能调用1000次equals方法，如果equals方法写得复杂，对比的东西特别多，那么效率会大大降低。使用HashCode就不一样了，比方说HashSet，底层是基于HashMap实现的，先通过HashCode取一个模，这样一下子就固定到某个位置了，如果这个位置上没有元素，那么就可以肯定HashSet中必定没有和新添加的元素equals的元素，就可以直接存放了，都不需要比较；如果这个位置上有元素了，逐一比较，比较的时候先比较HashCode，HashCode都不同接下去都不用比了，肯定不一样，HashCode相等，再equals比较，没有相同的元素就存，有相同的元素就不存。如果原来的Set里面有相同的元素，只要HashCode的生成方式定义得好（不重复），不管Set里面原来有多少元素，只需要执行一次的equals就可以了。这样一来，实际调用equals方法的次数大大降低，提高了效率。