理解Java中的hashCode和equals 方法

- 日理万妓 2022-04-06 12:16 332阅读 0赞

在Java里面所有的类都直接或者间接的继承了java.lang.Object类，Object类里面提供了11个方法，如下：

````
    1，clone()
    2，equals(Object obj)
    3，finalize()
    4，getClass()
    5，hashCode()
    6，notify()
    7，notifyAll()
    8，toString()
    9，wait()
    10，wait(long timeout)
    11，wait(long timeout, int nanos)
    ````

这里面我们常用的方法有三个：

````
    toString()
    equals(Object obj)
    hashCode()
    ````

toString方法，相信用过Java的人都不会陌生，默认打印的是：类名@十六进制的hashCode，源码中定义如下：

````
        public String toString() {
       
            return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
        }
    ````

在经过重写后，我们可以打印一个class的所有属性，这样在打印log或调试时比较方便。  
  
下面重点介绍下hashCode和equals方法：  
  
  
（1）equals方法，在JDK默认的情况下比较的是对象的内存地址，源码如下：

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

（2）hashcode方法，默认情况下返回的是一个唯一的整数，代表该实例的内存地址，注意这个数字  
并不是实际的内存地址，Java是没办法直接获取内存地址的，必须得由C或者C++获取，所以这个方法是用  
native修饰的

````
    public native int hashCode();
    ````

由于默认情况下，equals方法比较的是内存地址，而在实际开发中，我们判断两个对象是否相等，一般都是根据对象的属性来判断的，  
所以需要重写这个方法，不然的话，是没办法比较的。举例如下：  
  
  
定义的类如下：

````
    public class Hero {
       
        private String id;
        private String name;
    
        public Hero() {
       
        }
    
        public Hero(String id, String name) {
       
            this.id = id;
            this.name = name;
        }
    
        public String getId() {
       
            return id;
        }
    
        public void setId(String id) {
       
            this.id = id;
        }
    
        public String getName() {
       
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
       
            this.name = name;
        }
    
    
    }
    ````

直接比较两个对象，结果是不相等的：

````
     ``````  Hero h1=new Hero("1","张飞");
    
            Hero h2=new Hero("1","张飞");
    
            //false
            System.out.println(h1.equals(h2));
    ````

因为他们的内存地址是不同的，所以结果是false，如果我们想要认为他是相等的，那么就需要重写  
equals方法：

````
        @Override
        public boolean equals(Object o) {
       
            if (this == o) return true;//如果内存地址相等，则两个对象必定相等
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;//如果有一个为null或者class不一样，认为必不相等
    
            Hero hero = (Hero) o;//
    
            if (id != null ? !id.equals(hero.id) : hero.id != null) return false;//比较id，不相等就返回false
            return name != null ? name.equals(hero.name) : hero.name == null;//上面的条件通过后比较name，如果相等返回true，不相等返回false
    
        }
    
    ````

在重写equals方法后，我们在比较两个对象，发现就相等了

````
    ```     Hero h1=new Hero("1","张飞");
    
            Hero h2=new Hero("1","张飞");
    
            //true
            System.out.println(h1.equals(h2));
    ````

接着我们看第二个例子，将其放入ArrayList中，然后判断是否存在，发现也生效了：

````
    `        Hero h1=new Hero("1","张飞");
    
            List<Hero> heros=new ArrayList<Hero>();
    
            heros.add(h1);
    
            //true
            System.out.println(heros.contains(new Hero("1","张飞")));
    ````

到目前为止，我们还没有对hashCode进行操作，那么大家可能会有一个疑问，既然都有equals方法比较了，为啥还需要hashCode方法呢？ 别着急，继续看下面的例子：  
  
我们都知道在Java里面HashSet类，去无序去重的，下面看一下，只重写equasl方法能不能实现对class的去重：

````
    
    `        Hero h1=new Hero("1","张飞");
    
            Hero h2=new Hero("1","张飞");
    
            Set<Hero> heros=new HashSet<Hero>();
            heros.add(h1);
            heros.add(h2);
    
            //2
            System.out.println(heros.size());
            //false
            System.out.println(heros.contains(new Hero("1","张飞")));
    ````

从上面的结果看，并没有去重，有的小伙伴会说为啥时string类型的时候就能去重？这是因为Stirng类默认已经重写了equals和hashcode方法，当然所有的基本类型都重写这两个方法了。  
  
接着回到上面的问题，为什么在HashSet中去重失效了呢？  
  
  
其实，不止是HashSet，在HashMap和Hashtable等等所有使用hash相关的数据结构中，如果使用时不重写hashcode，那么就没法比较对象是否存在。  
  
  
这其实与HashMap存储原理相关（HashSet底层用的也是HashMap），HashMap在存储时其实是采用了数组+链表的存储结构，数组  
中的每一个元素，我们可以理解成是一个buckets（桶），桶里面的结构是链表，而数据是如何分到各个桶里面其实与hashCode有很大关系，只有hashCode一样的  
对象才能被分到一个桶里。存的时候，遍历链表判断是否存在，如果存在就不覆盖，如果不存在就把该元素放在链表的头，把next指向上一次的头，而读取的时候先定位到桶里，然后遍历  
链表找到该元素即可。  
  
  
理解了这些，就明白了为啥上面的例子中，去重失效了。就是因为他们的hashCode不一样，导致被分到不同的桶里面了，自然就没法去重了。  
  
重写hashCode之后，再看结果：

````
        @Override
        public int hashCode() {
       
            return  Integer.parseInt(id);
        }
    ````

````
    ·        Hero h1=new Hero("1","张飞");
    
            Hero h2=new Hero("1","张飞");
    
            Set<Hero> heros=new HashSet<Hero>();
            heros.add(h1);
            heros.add(h2);
    
            //1
            System.out.println(heros.size());
            //true
            System.out.println(heros.contains(new Hero("1","张飞")));
    ````

这下结果就对了。  
  
  
那么问题来了，为啥需要hashCode？ 因为在HashSet中，可以存储大量的元素，如果没有hashCode，那么每次就得全量的比较每一个元素，来判断  
是否存在，这样以来效率肯定极低，而有了hashCode之后，只需要找到该数据的链表，然后遍历这个链表的数据即可，这样以来效率  
就大大提升。  
  
  
总结：  
  
（1）如果两个对象相等，那么他们必定有相同的hashcode  
  
（2）如果两个对象的hashcode相等，他们却不一定相等  
  
（3）重写equasl方法时，一定要记得重写hashcode方法，尤其用在hash类的数据结构中。  
  
  
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