hashCode()和equals()的区别

2023-05-16

一、hashCode()和equals()是什么?

hashCode()方法和equals()方法的作用其实一样,在Java里都是用来对比两个对象是否相等一致。

二、hashCode()和equals()的区别

下边从两个角度介绍了他们的区别:一个是性能,一个是可靠性。他们之间的主要区别也基本体现在这里。

1、equals()既然已经能实现对比的功能了,为什么还要hashCode()呢?

因为重写的equals()里一般比较的比较全面比较复杂,这样效率就比较低,而利用hashCode()进行对比,则只要生成一个hash值进行比较就可以了,效率很高。

2、hashCode()既然效率这么高为什么还要equals()呢?

因为hashCode()并不是完全可靠,有时候不同的对象他们生成的hashcode也会一样(生成hash值得公式可能存在的问题),所以hashCode()只能说是大部分时候可靠,并不是绝对可靠,所以我们可以得出(PS:以下两条结论是重点,很多人面试的时候都说不出来):

  • equals()相等的两个对象他们的hashCode()肯定相等,也就是用equals()对比是绝对可靠的。

  • hashCode()相等的两个对象他们的equals()不一定相等,也就是hashCode()不是绝对可靠的。

三、hashCode()和equals()使用的注意事项

1、对于需要大量并且快速的对比的话如果都用equals()去做显然效率太低,所以解决方式是,每当需要对比的时候,首先用hashCode()去对比,如果hashCode()不一样,则表示这两个对象肯定不相等(也就是不必再用equals()去再对比了),如果hashCode()相同,此时再对比他们的equals(),如果equals()也相同,则表示这两个对象是真的相同了,这样既能大大提高了效率也保证了对比的绝对正确性!

2、这种大量的并且快速的对象对比一般使用的hash容器中,比如HashSet,HashMap,HashTable等等,比如HashSet里要求对象不能重复,则他内部必然要对添加进去的每个对象进行对比,而他的对比规则就是像上面说的那样,先hashCode(),如果hashCode()相同,再用equals()验证,如果hashCode()都不同,则肯定不同,这样对比的效率就很高了。

3、然而hashCode()和equals()一样都是基本类Object里的方法,而和equals()一样,Object里hashCode()里面只是返回当前对象的地址,如果是这样的话,那么我们相同的一个类,new两个对象,由于他们在内存里的地址不同,则他们的hashCode()不同,所以这显然不是我们想要的,所以我们必须重写我们类的hashCode()方法,即一个类,在hashCode()里面返回唯一的一个hash值,比如下面:

由于标识这个类的是他的内部的变量num和name,所以我们就根据他们返回一个hash值,作为这个类的唯一hash值。

所以如果我们的对象要想放进hashSet,并且发挥hashSet的特性(即不包含一样的对象),则我们就要重写我们类的hashCode()和equals()方法了。像String,Integer等这种类内部都已经重写了这两个方法。

当然如果我们只是平时想对比两个对象 是否一致,则只重写一个equals(),然后利用equals()去对比也行的。

再举一个例子:

在mian方法里面定义了两个对象user1和user2,但是user里面的属性对象是一样的,接着创建一个HashMap叫做userMap,将user1存进去,然后用user2来来取值,取出来的值为null。

这里的原因很简单,因为没有重写hash和equals方法,当我们用user2来取值的时候,就会用user2的地址值生成一个hash值,因为user1和user2是完全两个对象所以生成的hash肯定是不同的。

在这里插入图片描述

当我们把user1存进去的时候,根据地址值生成的索引是1010,user1就存放在对应的位置,接着我们用user2来取值的时候,根据user2来生成的地址值是3030的索引值所对应的位置,所以就返回为null了。

由于user1和user2是完全不同的对象,两份地址值是不一样的,因为没有重写hashCode方法,就会沿用父类Object中的hashCode的方法来生成Hash值,而Object中的hashCode方法生成的hash值是根据对象的地址值直接生成的,所以两个对象的hash就会完全不一样。

当我们把hashCode方法的注释去点后,但是equals的方法不去掉,也进行测试,返回的结果还是为空,这又是为什么呢?原因很简单,因为当我们把user1存进去的时候,hash值是根据user1中的属性生成hash值,因为user1和user2有相同的属性值,所以生成的hash值是一样的,当用user2来取值同样也能找到user1,但是此时还会进行equals方法的比较,而由于没有进行重写equals,所以使用的是Object的equals的方法进行的比较,而Object中的equals方法是直接使用==来比较,实际还是比较的是对象的地址值,这样比较肯定user1不等于user2啦,所以就返回空,这个就是HashMap的完整的取值过程。

这也就是为什么要重写hashCode和equals方法了,在HashMap中存储了自定义对象后,要进行取值的过程,会会进行hashCode和equals方法的比较,假如不重写,那么使用的就是Object中的hashCode和equals中的方法,都是利用地址值来比较,这样就会出问题了,我们更期望的是,当来两个不同的对象,但是他们的属性值是完全一样的,我们认为这是同一个东西,这个才是我们真正期望的。

 

四、扩展

1、阿里巴巴开发规范明确规定:

  • 只要重写 equals,就必须重写 hashCode;

  • 因为 Set 存储的是不重复的对象,依据 hashCode 和 equals 进行判断,所以 Set 存储的对象必须重写这两个方法;

  • 如果自定义对象做为 Map 的键,那么必须重写 hashCode 和 equals;

  • String 重写了 hashCode 和 equals 方法,所以我们可以非常愉快地使用 String 对象作为 key 来使用;

2、什么时候需要重写?

一般的地方不需要重载hashCode,在这种情况下,该类的“hashCode() 和 equals() ”没有半毛钱关系的!
        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()。这种情况下,两个对象相等(内容相同)他们的hashcode()也不一定相同。只有当类需要放在HashTable、HashMap、HashSet等等hash结构的集合时才会重载hashCode。散列表的数据结构(HashSet, Hashtable, HashMap);

3、那么为什么要重载hashCode呢?

如果你重写了equals,比如说是基于对象的内容实现的,而保留hashCode的实现不变,那么很可能某两个对象明明是“相等”,而hashCode却不一样。

这样,当你用其中的一个作为键保存到hashMap、hasoTable或hashSet中,再以“相等的”找另一个作为键值去查找他们的时候,则根本找不到。

4、为什么equals()相等,hashCode就一定要相等,而hashCode相等,却不要求equals相等?

  • 因为是按照hashCode来访问小内存块,所以hashCode必须相等。

  • HashMap获取一个对象是比较key的hashCode相等和equals为true。

之所以hashCode相等,却可以equal不等,就比如ObjectA和ObjectB他们都有属性name,那么hashCode都以name计算,所以hashCode一样,但是两个对象属于不同类型,所以equals为false。

5、为什么需要hashCode?

  • 通过hashCode可以很快的查到小内存块。

  • 通过hashCode比较比equals方法快,当get时先比较hashCode,如果hashCode不同,直接返回false。

重写了equals()方法,但是没有重写hashcode()方法

结果:


p1.equals(p2) : true; p1(1169863946) p2(1690552137)  

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。

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;

/**
 * @desc 比较equals() 返回true 以及 返回false时, hashCode()的值。
 *
 * @author skywang
 * @emai kuiwu-wang@163.com
 */
public class ConflictHashCodeTest1{

    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);

        // 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());
        // 打印set
        System.out.printf("set:%s\n", set);
    }

    /**
     * @desc Person类。
     */
    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 覆盖equals方法
         */
        @Override
        public 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;
        }
    }
}

下面,我们同时覆盖equals() 和 hashCode()方法。 

结果


p1.equals(p2) : true; p1(68545) p2(68545)
p1.equals(p4) : false; p1(68545) p4(68545)  

结果分析

        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。

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

     因为 hashCode() 所使用的杂凑算法也许刚好会让多个对象传回相同的杂凑值。越糟糕的杂凑算法越容易碰撞,但这也与数据值域分布的特性有关(所谓碰撞也就是指的是不同的对象得到相同的 hashCode

 

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;

/**
 * @desc 比较equals() 返回true 以及 返回false时, hashCode()的值。
 *
 * @author skywang
 * @emai kuiwu-wang@163.com
 */
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set
        System.out.printf("set:%s\n", set);
    }

    /**
     * @desc Person类。
     */
    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
         */
        @Override
        public int hashCode(){
            int nameHash =  name.toUpperCase().hashCode();
            return nameHash ^ age;
        }

        /**
         * @desc 覆盖equals方法
         */
        @Override
        public 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;
        }
    }
}

 

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