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Java基础不简单,谈谈hashCode()和equals()的关系

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写在前面

其实很早我就注意到阿里巴巴Java开发规范有一句话:只要重写 equals,就必须重写 hashCode

我想很多人都会问为什么,所谓知其然知其所以然,对待知识不单止知道结论还得知道原因。

hashCode方法

hashCode()方法的作用是获取哈希码,返回的是一个int整数

学过数据结构的都知道,哈希码的作用是确定对象在哈希表的索引下标。比如HashSet和HashMap就是使用了hashCode方法确定索引下标。如果两个对象返回的hashCode相同,就被称为“哈希冲突”。

equals方法

equals()方法的作用很简单,就是判断两个对象是否相等,equals()方法是定义在Object类中,而所有的类的父类都是Object,所以如果不重写equals方法则会调用Object类的equals方法。

Object类的equals方法是用“==”号进行比较,在很多时候,因为==号比较的是两个对象的内存地址而不是实际的值,所以不是很符合业务要求。所以很多时候我们需要重写equals方法,去比较对象中每一个成员变量的值是否相等。

问题来了

重写equals()方法就可以比较两个对象是否相等,为什么还要重写hashcode()方法呢?

因为HashSet、HashMap底层在添加元素时,会先判断对象的hashCode是否相等,如果hashCode相等才会用equals()方法比较是否相等。换句话说,HashSet和HashMap在判断两个元素是否相等时,会先判断hashCode,如果两个对象的hashCode不同则必定不相等

下面我们做一个试验,有一个User类,只重写equals()方法,然后放到Set集合中去重。

public class User {

    private String id;

    private String name;

    private Integer age;
    
    public User(String id, String name, Integer age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        User user = (User) o;
        return Objects.equals(id, user.id) &&
            Objects.equals(name, user.name) &&
            Objects.equals(age, user.age);
    }
    
    //getter、setter、toString方法
}
复制代码

然后我们循环创建10个成员变量的值都是一样的User对象,最后放到Set集合中去重。

public static void main(String[] args) {
    List<User> list = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        User user = new User("1", "张三", 18);
        list.add(user);
    }
    Set<User> set = new HashSet<>(list);
    for (User user : set) {
        System.out.println(user);
    }
    List<User> users = list.stream().distinct().collect(Collectors.toList());
    System.out.println(users);
}
复制代码

按道理我们预期会去重,只剩下一个“张三”的user,但实际上因为没有重写hashCode方法,所以没有去重。

接着我们在User类里面重写一些hashCode方法再试试,其他不变。

public class User {
    //其他不变
    
    //重写hashCode方法
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, name, age);
    }
}
复制代码

再运行,结果正确。

究其原因在于HashSet会先判断hashCode是否相等,如果hashCode不相等就直接认为两个对象不相等,不会再用equals()比较了。我们不妨看看重写hashCode方法和不重写hashCode方法的哈希码。

这是不重写hashCode方法的情况,每个user对象的哈希码都不一样,所以HashSet会认为都不相等。

这是重写hashCode方法的情况,因为是用对象所有的成员变量的值计算出的哈希码,所以只要两个对象的成员变量都是相等的,则生成的哈希码是相同的。

那么有些人看到这里,就会问,如果两个对象返回的哈希码都是一样的话,是不是就一定相等

答案是不一定的,因为HashSet、HashMap判断哈希码相等后还会再用equals()方法判断。

总而言之:

  • 哈希码不相等,则两个对象一定不相同。
  • 哈希码相等,两个对象不一定相同。
  • 两个对象相同,则哈希码和值都一定相等。

总结

所以回到开头讲的那句,只要重写 equals,就必须重写 hashCode,这是一个很重要的细节,如果不注意的话,很容易发生业务上的错误。

特别是有时候我们明明用了HashSet,distinct()去重,但是就是不生效,这时应该回头看看重写了equals()和hashCode()方法了吗?

那么这篇文章就写到这里了,感谢大家的阅读。

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