面试必问系列之----Java中 == ，equals()和hashCode()的区别

zuoz
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面试必问系列之----Java中 == ，equals()和hashCode()的区别

概括

在我们先了解==，equals和hashCode的区别之前，我们先了解一些基本概念，基本数据类型和引用数据类型

  • 基本数据类型
    java中有八大基本数据类型，包括 boolean（布尔型）、float（单精度浮点型）、char（字符型）、byte（字节型）、short（短整型）、int（整型）、long（长整型）和 double （双精度浮点型）共 8 种，详见表 1 所示。

    类型名称关键字占用内存取值范围
    字节型byte1 字节-128~127
    短整型short2 字节-32768~32767
    整型int4 字节-2147483648~2147483647
    长整型long8 字节-9223372036854775808L~9223372036854775807L
    单精度浮点型float4 字节+/-3.4E+38F（6~7 个有效位）
    双精度浮点型double8 字节+/-1.8E+308 (15 个有效位
    字符型char2 字节ISO 单一字符集
    布尔型boolean1 字节true 或 false

  • 引用数据类型 简单来说，所有的非基本数据都是引用类型，大致包括：类、接口类型、数组类型、枚举类型、注解类型、字符串类型

== 的比较

==的比较分基本数据类型和引用数据类型

  1. 基本数据数据类型（int float double bety bool chat long short）是对值得比较
int a = 1；
int b = 2；
int c = 1；

System.out.println(a == b);
System.out.println(a == c);

输出：
false
true
  1. 引用数据类型是对地址的比较，而非值本身
 //用户类
class User{
    //用户名
    String name;
    //年龄
    int age;

    public User( String name,int age) {
        _name = name;
        _age = age;
    }
}

User user1 = new User("zhangsan",16);
User user2 = new User("lisi",20);
User user3 = new User("zhangsan",16);
User user4 = user1;

System.out.println(user1 == user2);
System.out.println(user1 == user3);
System.out.println(user1 == user4);

输出：
false
false
true

equals比较

在分析之前我们先一下一下代码的结果
代码A:

class Man {
    public Cat(String name) {
        this.name = name;
    }

    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

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

Man c1 = new Man("zhangsan");
Man c2 = new Man("zhangsan");
System.out.println(c1.equals(c2)); 

输出：
false

代码B:

String s1 = new String("lisi");
String s2 = new String("lisi");
System.out.println(s1.equals(s2)); 

输出：
true

为什么都是引用数据类型，结果去不一致？我们先看一下equals()方法，equals()是根类Object中的方法，代码如下

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

由此可知，我们在不重写equals()方法情况下，方法内部是用==来进行比较，比较对象的地址。那么在代码A中Man是引用数据类型，所以我们不重写equals()方法的情况下比较的是引用地址，所以代码A的输出结果为false，那么为什么在代码B中为什么输出结果是true呢？原因很简单，因为String重写了equals()方法，我们看一下String重写equals()的方法

public boolean equals(Object anObject) {
    //首先判读的地址的判断，地址一样值就会一样
    if (this == anObject) {
        return true;
    }
    //判断是否为string类型
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String)anObject;
        int n = value.length;
        //判断string的长度
        if (n == anotherString.value.length) {
            char v1[] = value;
            char v2[] = anotherString.value;
            int i = 0;
            //进行每个字符的判断
            while (n-- != 0) {
                if (v1[i] != v2[i])
                    return false;
                i++;
            }
            return true;
        }
    }
    return false;
}

从上面的代码我们可以看到，把object的equals()中的地址比较改成了值比较。

equals 重写原则

对象内容的比较才是设计equals()的真正目的，Java语言对equals()的要求如下，这些要求是重写该方法是必须遵循：

  1. 对称性
如果a.equals(b)返回true，那么b.equals(a)也应该返回true
  1. 自反性
a.equals(a)必须返回true
  1. 类推性
如果a.equals(b)返回true，而且a.equals(c)返回true，那么b.equals(c)也应该返回true
  1. 一致性
如果a.equals(b)返回true，只要a,b内容一直不变，无论多少次调用equals(),都应该反应true
  1. 对称性
如果a.equals(b)返回是true，那么b.equals(a)也应该返回是true

注意:
在任何情况下a.equals(null)必须返回false
在任何情况下a.equals(不属于a的其他类型)必须返回false

hashCode()

hashCode()方法返回的就是一个数值，从方法的名称上就可以看出，其目的是生成一个hash码。hash码的主要用途就是在对对象进行散列的时候作为key输入，据此很容易推断出，我们需要每个对象的hash码尽可能不同，这样才能保证散列的存取性能。事实上，Object类提供的默认实现确实保证每个对象的hash码不同（在对象的内存地址基础上经过特定算法返回一个hash码）。Java采用了哈希表的原理。哈希（Hash）实际上是个人名，由于他提出一哈希算法的概念，所以就以他的名字命名了。 哈希算法也称为散列算法，是将数据依特定算法直接指定到一个地址上。初学者可以这样理解，hashCode方法实际上返回的就是对象存储的物理地址（实际可能并不是）

简单来说: hashCode()是为了集合操作快速，而根据一定规则而设计的散列码，为了方便比较插入数据，用于HashMap,HashSet,HashTable

那么hashCode()与equal()有什么区别和联系呢？
在java中对于eqauls方法和hashCode方法是这样规定的：

  • 同一对象上多次调用hashCode()方法，总是返回相同的整型值

  • 如果a.equals(b)，则一定有a.hashCode() 一定等于 b.hashCode()

  • 如果!a.equals(b)，则a.hashCode() 不一定等于 b.hashCode()。此时如果a.hashCode() 总是不等于 b.hashCode()

  • a.hashCode()==b.hashCode() 则 a.equals(b)可真可假

  • a.hashCode()！= b.hashCode() 则 a.equals(b)为假。

为什么重写equals()必须重写hashCode()

重写hashCode()是为不相等的对象（equals为false）产生不相等的散列码，而相等的对象（equals为true）必须拥有相等的散列码

我们以HashSet为例，HashSet使用的是HashMap的put方法，而hashMap的put方法，使用hashCode()用key作为参数计算出hashCode，然后进行比较，如果相同，再通过equals()比较key值是否相同，如果相同，返回同一个对象。

所以，如果类使用再散列表的集合对象中，要判断两个对象是否相同，除了要覆盖equals()之外，也要覆盖hashCode()函数，否则，equals()无效。

所以，在HashSet中，一定要同时重写hashCode()和equals()，HashSet底层是由于HashMap的数据结构（数组+链表/红黑树）的比较逻辑决定的。

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