說說hashCode（）和equals（）的相關問題

本章的內容主要想解決一下幾個問題：

equals（）和 == 的作用是什麼？
equals（）和 == 的區別是什麼？
hashCode（）的作用是什麼？
hashCode（）和 equals（）之間有什麼聯繫？

1. equals（）和 == 的作用

== 是用來判斷兩個對象是否爲同一個對象，通過判斷兩個對象的地址來區分它們是否相等。
equals（）是用來判斷兩個對象是否相等的，equals（）定義在Object.java中，所有類都繼承了該方法。

從Object.java中的equals（）的源碼可以看出，equals（）與 == 並無區別。

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

所以，通常我們都是會重寫equals（）方法：兩個對象的內容相等，則返回true，反之false。舉例：

沒有重寫equals（）方法時：

package com.tor;

import org.junit.Test;

public class MyHashCodeTest {

    public static class Student{
        private String name;
        private Integer age;
        Student(String name,Integer age){
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
}

    @Test
    public void test(){
        Student student1 = new Student("Tzx", 18);
        Student student2 = new Student("Tzx", 18);
        System.out.printf("student1.equals(student2) : %s ",             student1.equals(student2));
    }
}

運行結果：

student1.equals(student2) : false

結果分析：我們通過student1.equals(student2)來比較“兩個對象是否相等時”，其實是調用Object.java的equals（）方法，是通過 == 比較的。從student1和student2的創建可以看出來，雖然兩個對象的內容相等，但卻是兩個不同的對象。所以返回false。

重寫equals（）方法

package com.tor;

import org.junit.Test;

public class MyHashCodeTest {

    public static class Student{
        private String name;
        private Integer age;
        Student(String name,Integer age){
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String getName() {
            return name;
        }

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

        public Integer getAge() {
            return age;
        }

        public void setAge(Integer age) {
            this.age = age;
        }

        @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.getName().equals(student.getName()) && this.getAge().equals(student.getAge());
        }
    }

    @Test
    public void test(){
        Student student1 = new Student("Tzx", 18);
        Student student2 = new Student("Tzx", 18);
        System.out.printf("student1.equals(student2) : %s ", student1.equals(student2));
    }
}

運行結果：

student1.equals(student2) : true

結果分析：我們重寫了equals（）方法，只要name和age相等就返回true。所以返回true。

2. equals（）和 == 的區別

上面已經說明過了，從設計上來說 == 是用來判斷是否爲同一個對象，equals（）是用來判斷兩個對象是否相等。如果我們沒有重寫equals（）方法，那麼二者其實是等價的。但一般我們會重寫equals（）方法：只要兩個對象的內容一樣，那麼就返回true。

3. hashCode（）的作用

hashCode() 的作用是獲取哈希碼，也稱爲散列碼；它實際上是返回一個int整數。這個哈希碼的作用是確定該對象在哈希表中的索引位置。
hashCode() 定義在JDK的Object.java中，這就意味着Java中的任何類都包含有hashCode() 函數。
雖然，每個Java類都包含hashCode() 函數。但是，僅僅當創建並某個“類的散列表”(關於“散列表”見下面說明)時，該類的hashCode() 纔有用(作用是：確定該類的每一個對象在散列表中的位置；其它情況下(例如，創建類的單個對象，或者創建類的對象數組等等)，類的hashCode() 沒有作用。
上面的散列表，指的是：Java集合中本質是散列表的類，如HashMap，Hashtable，HashSet。
也就是說：**hashCode() 在散列表中才有用，在其它情況下沒用。**在散列表中hashCode() 的作用是獲取對象的散列碼，進而確定該對象在散列表中的位置。

我們都知道，散列表存儲的是鍵值對(key-value)，它的特點是：能根據“鍵”快速的檢索出對應的“值”。這其中就利用到了散列碼！
散列表的本質是通過數組實現的。當我們要獲取散列表中的某個“值”時，實際上是要獲取數組中的某個位置的元素。而數組的位置，就是通過“鍵”來獲取的；更進一步說，數組的位置，是通過“鍵”對應的散列碼計算得到的。

下面，我們以HashSet爲例，來深入說明hashCode()的作用。
假設，HashSet中已經有1000個元素。當插入第1001個元素時，需要怎麼處理？因爲HashSet是Set集合，它不允許有重複元素。“將第1001個元素逐個的和前面1000個元素進行比較”？顯然，這個效率是相當低下的。散列表很好的解決了這個問題，它根據元素的散列碼計算出元素在散列表中的位置，然後將元素插入該位置即可。對於相同的元素，自然是隻保存了一個。
由此可知，若兩個元素相等，它們的散列碼一定相等；但反過來確不一定。在散列表中，
1、如果兩個對象相等，那麼它們的hashCode()值一定要相同；
2、如果兩個對象hashCode()相等，它們並不一定相等。
注意：這是在散列表中的情況。在非散列表中一定如此！
對“hashCode()的作用”就談這麼多。

4. hashCode（）和 equals（）之間的聯繫

我們從“類的用途”來將“hashCode() 和 equals()的關係”分2種情況來說明。

第一種不會創建“類對應的散列表”

 這裏所說的“不會創建類對應的散列表”是說：我們不會在HashSet, Hashtable, HashMap等等這些本質是散列表的數據結構中，用到該類。例如，不會創建該類的HashSet集合。
 在這種情況下，該類的“hashCode() 和 equals() ”沒有半毛錢關係的！
 這種情況下，equals() 用來比較該類的兩個對象是否相等。而hashCode() 則根本沒有任何作用，所以，不用理會hashCode()。

下面，我們通過示例查看類的 兩個對象相等 以及不等時hashCode()的取值。

package com.tor;

import org.junit.Test;

public class MyHashCodeTest {

    public static class Student{
        private String name;
        private Integer age;
        Student(String name,Integer age){
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String getName() {
            return name;
        }

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

        public Integer getAge() {
            return age;
        }

        public void setAge(Integer age) {
            this.age = age;
        }

        @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.getName().equals(student.getName()) && this.getAge().equals(student.getAge());
        }
    }

    @Test
    public void test(){
        Student student1 = new Student("Tzx", 18);
        Student student2 = new Student("Tzx", 18);
        Student student3 = new Student("Tzx", 16);
        System.out.printf("student1.equals(student2) : %s ,student1.hashCode(): %d ,student2.hashCode(): %d \n",
                student1.equals(student2),student1.hashCode(),student2.hashCode());
        System.out.printf("student1.equals(student3) : %s ,student1.hashCode(): %d ,student3.hashCode(): %d",
                student1.equals(student3),student1.hashCode(),student3.hashCode());
    }
}

運行結果：

student1.equals(student2) : true ,student1.hashCode(): 615634843,
student2.hashCode(): 1758386724 
student1.equals(student3) : false ,student1.hashCode(): 615634843 ,
student3.hashCode(): 673068808

結果分析：就算我們重寫了equals（）方法，兩個對象相等，但他們的hashCode（）也不一定相等。

第二種會創建“類對應的散列表”

這裏所說的“會創建類對應的散列表”是說：我們會在HashSet, Hashtable, HashMap等等這些本質是散列表的數據結構中，用到該類。例如，會創建該類的HashSet集合。
在這種情況下，該類的“hashCode() 和 equals() ”是有關係的：
1)、如果兩個對象相等，那麼它們的hashCode()值一定相同。
這裏的相等是指，通過equals()比較兩個對象時返回true。
2)、如果兩個對象hashCode()相等，它們並不一定相等。
因爲在散列表中，hashCode()相等，即兩個鍵值對的哈希值相等。然而哈希值相等，並不一定能得出鍵值對相等。補充說一句：“兩個不同的鍵值對，哈希值相等”，這就是哈希衝突。
此外，在這種情況下。若要判斷兩個對象是否相等，除了要覆蓋equals()之外，也要覆蓋hashCode()函數。否則，equals()無效。
例如，創建Person類的HashSet集合，必須同時覆蓋Person類的equals() 和 hashCode()方法。如果單單只是覆蓋equals()方法。我們會發現，equals()方法沒有達到我們想要的效果。

package com.tor;

import org.junit.Test;

import java.util.HashSet;

public class MyHashCodeTest {

    public static class Student{
        private String name;
        private Integer age;
        Student(String name,Integer age){
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String getName() {
            return name;
        }

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

        public Integer getAge() {
            return age;
        }

        public void setAge(Integer age) {
            this.age = age;
        }

        @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.getName().equals(student.getName()) && this.getAge().equals(student.getAge());
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "{name:"+name+",age:"+age+"}";
        }
    }

    @Test
    public void test(){
        Student student1 = new Student("Tzx", 18);
        Student student2 = new Student("Tzx", 18);
        Student student3 = new Student("Tzx", 16);
        System.out.printf("student1.equals(student2) : %s ,student1.hashCode(): %d ,student2.hashCode(): %d \n",
                student1.equals(student2),student1.hashCode(),student2.hashCode());
        System.out.printf("student1.equals(student3) : %s ,student1.hashCode(): %d ,student3.hashCode(): %d \n",
                student1.equals(student3),student1.hashCode(),student3.hashCode());

        HashSet<Student> students = new HashSet<>(3);
        students.add(student1);
        students.add(student2);
        students.add(student3);
        System.out.printf("HashSet: %s \n",students);
    }
}

運行結果：

student1.equals(student2) : true ,student1.hashCode(): 615634843 ,student2.hashCode(): 1758386724 
student1.equals(student3) : false ,student1.hashCode(): 615634843 ,student3.hashCode(): 673068808 
HashSet: [{name:Tzx,age:18}, {name:Tzx,age:18}, {name:Tzx,age:16}]

結果分析：我們重寫了equals（）方法，但奇怪的是，HashSet中任然有重複的元素：student1和student2。這是因爲雖然這兩個對象相等，但是他們的hashCode（）值不一樣。所以HashSet在添加它們時，認爲它們不相等。

重寫hashCode（）方法

package com.tor;

import org.junit.Test;

import java.util.HashSet;

public class MyHashCodeTest {

    public static class Student{
        private String name;
        private Integer age;
        Student(String name,Integer age){
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String getName() {
            return name;
        }

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

        public Integer getAge() {
            return age;
        }

        public void setAge(Integer age) {
            this.age = age;
        }

        @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.getName().equals(student.getName()) && this.getAge().equals(student.getAge());
        }

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

        @Override
        public String toString() {
            return "{name:"+name+",age:"+age+"}";
        }
    }

    @Test
    public void test(){
        Student student1 = new Student("Tzx", 18);
        Student student2 = new Student("Tzx", 18);
        Student student3 = new Student("Tzx", 16);
        System.out.printf("student1.equals(student2) : %s ,student1.hashCode(): %d ,student2.hashCode(): %d \n",
                student1.equals(student2),student1.hashCode(),student2.hashCode());
        System.out.printf("student1.equals(student3) : %s ,student1.hashCode(): %d ,student3.hashCode(): %d \n",
                student1.equals(student3),student1.hashCode(),student3.hashCode());

        HashSet<Student> students = new HashSet<>(3);
        students.add(student1);
        students.add(student2);
        students.add(student3);
        System.out.printf("HashSet: %s \n",students);
    }
}

運行結果：

student1.equals(student2) : true ,student1.hashCode(): -1096419059 ,student2.hashCode(): -1096419059 
student1.equals(student3) : false ,student1.hashCode(): -1096419059 ,student3.hashCode(): -1096419121 
HashSet: [{name:Tzx,age:18}, {name:Tzx,age:16}]

結果分析：我們重寫了hashCode（）方法之後，hashSet中就只有兩個對象了，因爲student1和student2的hashCode（）值一樣，所以HashSet認爲它們相等，就不會存第二次了。

參考鏈接：https://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3324958.html

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