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为什么重写了equals()也要重写hashCode()

公众号 IT老哥

发布于 2020-12-29 07:31:47

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前言

在Effective Java中第九条规定在覆盖equals()方法时总要覆盖hashCode()方法。这是为什么呢？接下来我们就介绍一下这两个方法。

Java中的equals()方法和hashCode()方法都是在Object类中的方法，而在Java中所有的类都是Obejct类的子类，所以Java中所有的方法都会有这两个方法的默认实现。

equals方法

Object类中的equals()方法定义如下

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

我们发现在equals()方法中就关键的==，那么==在Java中有什么含义呢。

我们都知道在Java中分为基本数据类型和引用数据类型。那么==在这两个类型中作用是不一样的。

基本数据类型：比较的是==两边值是否相等
引用数据类型：比较的是==两边内存地址是否相等

基本数据类型包括：byte、short、char、int、long、float、double、boolean

而通过Java文档中的equals()方法描述，所有要实现自己的equals()方法都要遵守下面几个规则

自反性：对于任何对象x，x.equals(x)应该返回true
对称性：对于任何两个对象x和y，如果x.equals(y)返回true，那么y.equals(x)也应该返回true
传递性：对于多个对象x、y、z，如果x.equals(y)返回true，y.equals(z)返回true，那么y.equals(z)也应该返回true
一致性：对于两个非空对象x、y，在没有修改此对象的前提下，多次调用返回的结果应该相同
对于任何非空的对象x，x.equals(null)都应该返回false

hashCode方法

Object中的hashCode()方法是一个本地方法，返回一个int类型的哈希值。

public native int hashCode();

在hashCode()方法中也有一些规约

如果对象在使用equals方法中进行比较的参数没有修改，那么多次调用一个对象的hashCode()方法返回的哈希值应该是相同的。
如果两个对象通过equals方法比较是相等的，那么要求这两个对象的hashCode方法返回的值也应该是相等的。
如果两个对象通过equals方法比较是不同的，那么也不要求这两个对象的hashCode方法返回的值是相同的。但是我们应该知道对于不同对象产生不同的哈希值对于哈希表(HashMap等等)能够提高性能。

equals方法和hashCode方法会在哪用到

这两个方法经常出现在Java中的哪个类里面呢？如果看过HashMap源码的应该了解这两个方法经常出现在HashMap中。

网上介绍HashMap类的文章有很多了，这里就简单介绍一下HashMap。

当一个节点中的链表超过了8的时候就会变为红黑树，以解决链表长度过长以后查询速度慢的缺点。

HashMap是由数组和链表组成的高效存储数据的结构。那么是如何确定一个数据存储在数组中的哪个位置呢？

就是通过hashCode方法进行计算出存储在哪个位置，还记得我们上面讲hashCode方法说了有可能两个不同对象的hashCode方法返回的值相同。

那么此时就会产生冲突，产生冲突的话就会调用equals方法进行比对，如果不同，那么就将其加入链表尾部，如果相同就替换原数据。

计算位置当然不是上面简单的一个hashCode方法就计算出来，中间还有一些其他的步骤，这里可以简单的认为是hashCode确定了位置。

什么时候去覆盖这两个方法呢？

如果你不将自定义的类定义为HashMap的key值的话，那么我们重写了equals方法而没有重写hashCode方法，编译器不会报任何错，在运行时也不会抛任何异常。

如果你想将自定义的类定义为HashMap的key值得话，那么如果重写了equals方法那么就必须也重写hashCode方法。

接下来我们可以看一下我们使用自定义的类作为HashMap的key，并且自定义的类不重写equals和hashCode方法会发生什么。

@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
class CustomizedKey{
    private Integer id;
    private String name;
}

public static void main(String[] args) {

    Map<CustomizedKey, Integer> data = getData();

    CustomizedKey key = CustomizedKey.builder().id(1).name("key").build();

    Integer integer = data.get(key);

    System.out.printf(String.valueOf(integer));
}

private static Map<CustomizedKey,Integer> getData(){
    Map<CustomizedKey,Integer> customizedKeyIntegerMap = new HashMap<>();
    CustomizedKey key = CustomizedKey.builder().id(1).name("key").build();
    customizedKeyIntegerMap.put(key,10);
    return customizedKeyIntegerMap;
}

我们可以看到程序最后打印的是一个null值。原因正如上面我们说的一样。

hashCode：用来计算该对象放入数组中的哪个位置，因为是两个都是new的对象，所以即使里面的值一样，但是对象所处的地址却不同，所以使用默认的hashCode也就不同，当然在hashMap中就不会认为两个是一个对象。

接下来我们就重写一下这两个方法。如果我们使用IDEA的话，那么直接使用快捷键即可。

接下来我们看我们实现的两个方法

@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
class CustomizedKey{
    private Integer id;
    private String name;

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        CustomizedKey that = (CustomizedKey) o;
        return Objects.equals(id, that.id) &&
                Objects.equals(name, that.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, name);
    }
}