Java重写equals方法时为什么要重写hashCode方法

- 日理万妓 2023-10-01 08:04 24阅读 0赞

在我们平时编写Java代码时，重写equals方法时一定要重写hashCode方法，这是为什么呢？

在讨论这个问题前，我们先看下Object类中hashCode方法和equals方法。

hashCode方法：

![img][]

翻译如下：

![img][img 1]

equals方法：

![img][img 2]

翻译如下：

![img][img 3]

1、hashCode方法的作用

在Java中也一样，hashCode方法的主要作用是为了配合基于散列的集合一起正常运行，这样的散列集合包括HashSet、HashMap以及HashTable。

为什么这么说呢？考虑一种情况，当向集合中插入对象时，如何判别在集合中是否已经存在该对象了？

也许大多数人都会想到调用equals方法来逐个进行比较，这个方法确实可行。但是如果集合中已经存在一万条数据或者更多的数据，如果采用equals方法去逐一比较，效率必然是一个问题。

此时hashCode方法的作用就体现出来了，当集合要添加新的对象时，先调用这个对象的hashCode方法，得到对应的hashcode值，实际上在HashMap的具体实现中会用一个table保存已经存进去的对象的hashcode值，如果table中没有该hashcode值，它就可以直接存进去，不用再进行任何比较了；如果存在该hashcode值， 就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就不存了，不相同就散列其它的地址，所以这里存在一个冲突解决的问题，这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了，说通俗一点：Java中的hashCode方法就是根据一定的规则将与对象相关的信息（比如对象的存储地址，对象的字段等）映射成一个数值，这个数值称作为散列值。

java.util.HashMap的中put方法的具体实现，先计算key的hash值，从table数组中取出对应节点，如果节点不存在则添加一个节点；如果存在则更新value，返回旧value。

![img][img 4]

hash方法会调用对象的hashCode()方法：

![img][img 5]

addEntry方法添加新节点：

![img][img 6]

new一个Entry实例，next指向原有的Entry实例。也就是新new的Entry实例是该链表的头。

![img][img 7]

Entry是一个静态内部类，有一个属性next，指向下一个Entry，形成一个链表结构。

![img][img 8]

2、equals方法和hashCode方法

看下面代码：

![img][img 9]

输出结果：

![img][img 10]

我们Student类重写了equals方法，hashCode方法没有重写，s1和s2的姓名和年龄相同，equals方法为true，认为是同一个人。但是s1和s2的hashCode返回不同。

我们看下hashMap的get方法，先获取key的hashCode，由于s1和s2的hashCode不同，所以hashMap.get(s2)得到的是null。

![img][img 11]

![img][img 12]

接下来我们重写下Student类的hashCode方法，让equals方法和hashCode方法始终在逻辑上保持一致性。

![img][img 13]

重新运行，输出结果如下，s1和s2的hashCode相同了，hashMap.get(s2)得到了1。

![img][img 14]

① 在 Java 应用程序执行期间，在对同一对象多次调用 hashCode 方法时，必须一致地返回相同的整数，前提是将对象进行 equals 比较时所用的信息没有被修改。从某一应用程序的一次执行到同一应用程序的另一次执行，该整数无需保持一致。

② 如果根据 equals(Object) 方法，两个对象是相等的，那么对这两个对象中的每个对象调用 hashCode 方法都必须生成相同的整数结果。

③ 如果根据 equals(java.lang.Object) 方法，两个对象不相等，那么对这两个对象中的任一对象上调用 hashCode 方法不 要求一定生成不同的整数结果。但是，程序员应该意识到，为不相等的对象生成不同整数结果可以提高哈希表的性能。

如果hashCode方法依赖于对象中易变的数据，用户就要当心了，因为此数据发生变化时，hashCode()方法就会生成一个不同的hash值。看下面例子：

![img][img 15]

修改了age属性的值，导致hashCode变化，所以输出为“null”。

因此，在设计hashCode方法和equals方法的时候，如果对象中的数据易变，则最好在equals方法和hashCode方法中不要依赖于该字段。

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[img 8]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/f7ef7aa38b64adfa79c31e72b0c83d0b.png
[img 9]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/6a4b70f0fcbf88e794212c0aed1a60b9.png
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[img 11]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/a6c62c35f68098db38806a750479a06e.png
[img 12]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/2909ae6452a8e390986bf679b365be87.png
[img 13]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/ab2f3eeb4732d6b5955f654794778359.png
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