Java hashCode() 和 equals()的若干問題解答
本章的內容主要解決下面幾個問題：
1 equals() 的作用是什麼？
2 equals() 與 == 的區別是什麼？
3 hashCode() 的作用是什麼？
4 hashCode() 和 equals() 之間有什麼聯繫？
第1部分 equals() 的作用
equals() 的作用是 用來判斷兩個對象是否相等。
equals() 定義在JDK的Object.java中。通過判斷兩個對象的地址是否相等(即，是否是同一個對象)來區分它們是否相等。源碼如下：## 標題
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}
既然Object.java中定義了equals()方法，這就意味着所有的Java類都實現了equals()方法，所有的類都可以通過equals()去比較兩個對象是否相等。 但是，我們已經說過，使用默認的“equals()”方法，等價於“==”方法。因此，我們通常會重寫equals()方法：若兩個對象的內容相等，則equals()方法返回true；否則，返回fasle。
下面根據“類是否覆蓋equals()方法”，將它分爲2類。
(01) 若某個類沒有覆蓋equals()方法，當它的通過equals()比較兩個對象時，實際上是比較兩個對象是不是同一個對象。這時，等價於通過“==”去比較這兩個對象。
(02) 我們可以覆蓋類的equals()方法，來讓equals()通過其它方式比較兩個對象是否相等。通常的做法是：若兩個對象的內容相等，則equals()方法返回true；否則，返回fasle。
下面，舉例對上面的2種情況進行說明。
1. “沒有覆蓋equals()方法”的情況
代碼如下 (EqualsTest1.java)：
View Code
運行結果：
false
結果分析：
我們通過 p1.equals(p2) 來“比較p1和p2是否相等時”。實際上，調用的Object.java的equals()方法，即調用的 (p1==p2) 。它是比較“p1和p2是否是同一個對象”。
而由 p1 和 p2 的定義可知，它們雖然內容相同；但它們是兩個不同的對象！因此，返回結果是false。
- "覆蓋equals()方法"的情況
我們修改上面的EqualsTest1.java：覆蓋equals()方法。
代碼如下 (EqualsTest2.java)：
View Code
運行結果：
true
結果分析：
我們在EqualsTest2.java 中重寫了Person的equals()函數：當兩個Person對象的 name 和 age 都相等，則返回true。
因此，運行結果返回true。
講到這裏，順便說一下java對equals()的要求。有以下幾點：
1. 對稱性：如果x.equals(y)返回是"true"，那麼y.equals(x)也應該返回是"true"。
2. 反射性：x.equals(x)必須返回是"true"。
3. 類推性：如果x.equals(y)返回是"true"，而且y.equals(z)返回是"true"，那麼z.equals(x)也應該返回是"true"。
4. 一致性：如果x.equals(y)返回是"true"，只要x和y內容一直不變，不管你重複x.equals(y)多少次，返回都是"true"。
5. 非空性，x.equals(null)，永遠返回是"false"；x.equals(和x不同類型的對象)永遠返回是"false"。
現在，再回顧一下equals()的作用：判斷兩個對象是否相等。當我們重寫equals()的時候，可千萬不好將它的作用給改變了！
第2部分 equals() 與 == 的區別是什麼？
== : 它的作用是**判斷兩個對象的地址是不是相等。**即，判斷兩個對象是不試同一個對象。
equals() : 它的作用也是**判斷兩個對象是否相等。**但它一般有兩種使用情況(前面第1部分已詳細介紹過)：
情況1，類沒有覆蓋equals()方法。則通過equals()比較該類的兩個對象時，等價於通過“==”比較這兩個對象。
情況2，類覆蓋了equals()方法。一般，我們都覆蓋equals()方法來兩個對象的內容相等；若它們的內容相等，則返回true(即，認爲這兩個對象相等)。
下面，通過示例比較它們的區別。
代碼如下：
View Code
運行結果：
p1.equals(p2) : true
p1==p2 : false
結果分析：
在EqualsTest3.java 中：
(01) p1.equals(p2)
這是判斷p1和p2的內容是否相等。因爲Person覆蓋equals()方法，而這個equals()是用來判斷p1和p2的內容是否相等，恰恰p1和p2的內容又相等；因此，返回true。
(02) p1==p2
這是判斷p1和p2是否是同一個對象。由於它們是各自新建的兩個Person對象；因此，返回false。
第3部分 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。
爲了能理解後面的內容，這裏簡單的介紹一下散列碼的作用。
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，這個效率是相等低下的。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。
第4部分 hashCode() 和 equals() 的關係
接下面，我們討論另外一個話題。網上很多文章將 hashCode() 和 equals 關聯起來，有的講的不透徹，有誤導讀者的嫌疑。在這裏，我自己梳理了一下 “hashCode() 和 equals()的關係”。
我們以“類的用途”來將“hashCode() 和 equals()的關係”分2種情況來說明。
1. 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。
源碼如下 (NormalHashCodeTest.java)：
View Code
運行結果：
p1.equals(p2) : true; p1(1169863946) p2(1901116749)
p1.equals(p3) : false; p1(1169863946) p3(2131949076)
從結果也可以看出：p1和p2相等的情況下，hashCode()也不一定相等。
2. 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。
參考代碼 (ConflictHashCodeTest1.java)：
View Code
運行結果：
p1.equals(p2) : true; p1(1169863946) p2(1690552137)
set:[(eee, 100), (eee, 100), (aaa, 200)]
結果分析：
我們重寫了Person的equals()。但是，很奇怪的發現：HashSet中仍然有重複元素：p1 和 p2。爲什麼會出現這種情況呢？
這是因爲雖然p1 和 p2的內容相等，但是它們的hashCode()不等；所以，HashSet在添加p1和p2的時候，認爲它們不相等。
下面，我們同時覆蓋equals() 和 hashCode()方法。
參考代碼 (ConflictHashCodeTest2.java)：
View Code
運行結果：
p1.equals(p2) : true; p1(68545) p2(68545)
p1.equals(p4) : false; p1(68545) p4(68545)
set:[aaa - 200, eee - 100]
結果分析：
這下，equals()生效了，HashSet中沒有重複元素。
比較p1和p2，我們發現：它們的hashCode()相等，通過equals()比較它們也返回true。所以，p1和p2被視爲相等。
比較p1和p4，我們發現：雖然它們的hashCode()相等；但是，通過equals()比較它們返回false。所以，p1和p4被視爲不相等。