hashCode() 和 equals()的问题解答及重写示范

本章的内容主要解决下面几个问题：

1 equals() 的做用是什么？

2 equals() 与 == 的区别是什么？

3 hashCode() 的做用是什么？

4 hashCode() 和 equals() 之间有什么联系？

4 java 如何重写equal 和hashcode方法

第1部分 equals() 的做用

equals() 的做用是 用来判断两个对象是否相等。

java对equals()的要求。有如下几点：

1. 对称性：若是x.equals(y)返回是"true"，那么y.equals(x)也应该返回是"true"。
2. 反射性：x.equals(x)必须返回是"true"。
3. 类推性：若是x.equals(y)返回是"true"，并且y.equals(z)返回是"true"，那么z.equals(x)也应该返回是"true"。
4. 一致性：若是x.equals(y)返回是"true"，只要x和y内容一直不变，无论你重复x.equals(y)多少次，返回都是"true"。
5. 非空性，x.equals(null)，永远返回是"false"；x.equals(和x不一样类型的对象)永远返回是"false"。

equals() 定义在JDK的Object.java中。经过判断两个对象的地址是否相等(即，是不是同一个对象)来区分它们是否相等。源码以下：

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

既然Object.java中定义了equals()方法，这就意味着全部的Java类都实现了equals()方法，全部的类均可以经过equals()去比较两个对象是否相等。 可是，咱们已经说过，使用默认的“equals()”方法，等价于“==”方法。所以，咱们一般会重写equals()方法：若两个对象的内容相等，则equals()方法返回true；不然，返回fasle。

下面根据“类是否覆盖equals()方法”，将它分为2类。

(01) 若某个类没有覆盖equals()方法，当它的经过equals()比较两个对象时，其实是比较两个对象是否是同一个对象。这时，等价于经过“==”去比较这两个对象。

(02) 咱们能够覆盖类的equals()方法，来让equals()经过其它方式比较两个对象是否相等。一般的作法是：若两个对象的内容相等，则equals()方法返回true；不然，返回fasle。

下面，举例对上面的2种状况进行说明。

1. “没有覆盖equals()方法”的状况

代码以下 (EqualsTest1.java)：

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;

/**
 * @desc equals()的测试程序。
 *
 * @author skywang
 * @emai kuiwu-wang@163.com
 */
public class EqualsTest1{

    public static void main(String[] args) {
        // 新建2个相同内容的Person对象，
        // 再用equals比较它们是否相等
        Person p1 = new Person("eee", 100);
        Person p2 = new Person("eee", 100);
        System.out.printf("%s\n", p1.equals(p2));
    }

    /**
     * @desc Person类。
     */
    private static class Person {
        int age;
        String name;

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String toString() {
            return name + " - " +age;
        }
    }
}

运行结果：
false

结果分析：
咱们经过 p1.equals(p2) 来“比较p1和p2是否相等时”。实际上，调用的Object.java的equals()方法，即调用的 (p1==p2) 。它是比较“p1和p2是不是同一个对象”。
而由 p1 和 p2 的定义可知，它们虽然内容相同；但它们是两个不一样的对象！所以，返回结果是false。

2. "覆盖equals()方法"的状况

咱们修改上面的EqualsTest1.java：覆盖equals()方法。

代码以下 (EqualsTest2.java)：

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;

/**
 * @desc equals()的测试程序。
 *
 * @author skywang
 * @emai kuiwu-wang@163.com
 */
public class EqualsTest2{

    public static void main(String[] args) {
        // 新建2个相同内容的Person对象，
        // 再用equals比较它们是否相等
        Person p1 = new Person("eee", 100);
        Person p2 = new Person("eee", 100);
        System.out.printf("%s\n", p1.equals(p2));
    }

    /**
     * @desc Person类。
     */
    private static class Person {
        int age;
        String name;

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String toString() {
            return name + " - " +age;
        }

        /** 
         * @desc 覆盖equals方法 
         */  
        @Override
        public boolean equals(Object obj){  
            if(obj == null){  
                return false;  
            }  
              
            //若是是同一个对象返回true，反之返回false  
            if(this == obj){  
                return true;  
            }  
              
            //判断是否类型相同  
            if(this.getClass() != obj.getClass()){  
                return false;  
            }  
              
            Person person = (Person)obj;  
            return name.equals(person.name) && age==person.age;  
        } 
    }
}

运行结果：
true

结果分析：
咱们在EqualsTest2.java 中重写了Person的equals()函数：当两个Person对象的 name 和 age 都相等，则返回true。
所以，运行结果返回true。

第2部分 equals() 与 == 的区别是什么？

== : 它的做用是判断两个对象的地址是否是相等。即，判断两个对象是不试同一个对象。

equals() : 它的做用也是判断两个对象是否相等。但它通常有两种使用状况(前面第1部分已详细介绍过)：
状况1，类没有覆盖equals()方法。则经过equals()比较该类的两个对象时，等价于经过“==”比较这两个对象。
状况2，类覆盖了equals()方法。通常，咱们都覆盖equals()方法来两个对象的内容相等；若它们的内容相等，则返回true(即，认为这两个对象相等)。

下面，经过示例比较它们的区别。

代码以下：

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;

/**
 * @desc equals()的测试程序。
 *
 * @author skywang
 * @emai kuiwu-wang@163.com
 */
public class EqualsTest3{

    public static void main(String[] args) {
        // 新建2个相同内容的Person对象，
        // 再用equals比较它们是否相等
        Person p1 = new Person("eee", 100);
        Person p2 = new Person("eee", 100);
        System.out.printf("p1.equals(p2) : %s\n", p1.equals(p2));
        System.out.printf("p1==p2 : %s\n", p1==p2);
    }

    /**
     * @desc Person类。
     */
    private static class Person {
        int age;
        String name;

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String toString() {
            return name + " - " +age;
        }

        /** 
         * @desc 覆盖equals方法 
         */  
        @Override
        public boolean equals(Object obj){  
            if(obj == null){  
                return false;  
            }  
              
            //若是是同一个对象返回true，反之返回false  
            if(this == obj){  
                return true;  
            }  
              
            //判断是否类型相同  
            if(this.getClass() != obj.getClass()){  
                return false;  
            }  
              
            Person person = (Person)obj;  
            return name.equals(person.name) && age==person.age;  
        } 
    }
}

运行结果：
p1.equals(p2) : true
p1==p2 : false

结果分析：
在EqualsTest3.java 中：

(01) p1.equals(p2)
这是判断p1和p2的内容是否相等。由于Person覆盖equals()方法，而这个equals()是用来判断p1和p2的内容是否相等，偏偏p1和p2的内容又相等；所以，返回true。

(02) p1==p2
这是判断p1和p2是不是同一个对象。因为它们是各自新建的两个Person对象；所以，返回false。

第3部分 hashCode() 的做用

hashCode() 的做用是获取哈希码，也称为散列码；它其实是返回一个int整数。这个哈希码的做用是肯定该对象在哈希表中的索引位置。

hashCode() 定义在JDK的Object.java中，这就意味着Java中的任何类都包含有hashCode() 函数。
虽然，每一个Java类都包含hashCode() 函数。可是，仅仅当建立并某个“类的散列表”(关于“散列表”见下面说明)时，该类的hashCode() 才有用(做用是：肯定该类的每个对象在散列表中的位置；其它状况下(例如，建立类的单个对象，或者建立类的对象数组等等)，类的hashCode() 没有做用。
上面的散列表，指的是：Java集合中本质是散列表的类，如HashMap，Hashtable，HashSet。

也就是说：hashCode() 在散列表中才有用，在其它状况下没用。在散列表中hashCode() 的做用是获取对象的散列码，进而肯定该对象在散列表中的位置。

至此，咱们搞清楚了：hashCode()的做用是获取散列码。

为了能理解后面的内容，这里简单的介绍一下散列码的做用。

咱们都知道，散列表存储的是键值对(key-value)，它的特色是：能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用到了散列码！
散列表的本质是经过数组实现的。当咱们要获取散列表中的某个“值”时，其实是要获取数组中的某个位置的元素。而数组的位置，就是经过“键”来获取的；更进一步说，数组的位置，是经过“键”对应的散列码计算获得的。

下面，咱们以HashSet为例，来深刻说明hashCode()的做用。

假设，HashSet中已经有1000个元素。当插入第1001个元素时，须要怎么处理？由于HashSet是Set集合，它容许有重复元素。
    “将第1001个元素逐个的和前面1000个元素进行比较”？显然，这个效率是相等低下的。散列表很好的解决了这个问题，它根据元素的散列码计算出元素在散列表中的位置，而后将元素插入该位置便可。对于相同的元素，天然是只保存了一个。
    由此可知，若两个元素相等，它们的散列码必定相等；但反过来确不必定。在散列表中，
                       一、若是两个对象相等，那么它们的hashCode()值必定要相同；
                       二、若是两个对象hashCode()相等，它们并不必定相等。
                       注意：这是在散列表中的状况。在非散列表中必定如此！

对“hashCode()的做用”就谈这么多。

第4部分 hashCode() 和 equals() 的关系

接下面，咱们讨论另一个话题。网上不少文章将 hashCode() 和 equals 关联起来，有的讲的不透彻，有误导读者的嫌疑。在这里，我本身梳理了一下 “hashCode() 和 equals()的关系”。

咱们以“类的用途”来将“hashCode() 和 equals()的关系”分2种状况来讲明。

1. 第一种 不会建立“类对应的散列表”

这里所说的“不会建立类对应的散列表”是说：咱们不会在HashSet, Hashtable, HashMap等等这些本质是散列表的数据结构中，用到该类。例如，不会建立该类的HashSet集合。

    在这种状况下，该类的“hashCode() 和 equals() ”没有半毛钱关系的！
    这种状况下，equals() 用来比较该类的两个对象是否相等。而hashCode() 则根本没有任何做用，因此，不用理会hashCode()。

下面，咱们经过示例查看类的两个对象相等 以及 不等时hashCode()的取值。

源码以下 (NormalHashCodeTest.java)：

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;

/**
 * @desc 比较equals() 返回true 以及 返回false时， hashCode()的值。
 *
 * @author skywang
 * @emai kuiwu-wang@163.com
 */
public class NormalHashCodeTest{

    public static void main(String[] args) {
        // 新建2个相同内容的Person对象，
        // 再用equals比较它们是否相等
        Person p1 = new Person("eee", 100);
        Person p2 = new Person("eee", 100);
        Person p3 = new Person("aaa", 200);
        System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());
        System.out.printf("p1.equals(p3) : %s; p1(%d) p3(%d)\n", p1.equals(p3), p1.hashCode(), p3.hashCode());
    }

    /**
     * @desc Person类。
     */
    private static class Person {
        int age;
        String name;

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String toString() {
            return name + " - " +age;
        }

        /** 
         * @desc 覆盖equals方法 
         */  
        public boolean equals(Object obj){  
            if(obj == null){  
                return false;  
            }  
              
            //若是是同一个对象返回true，反之返回false  
            if(this == obj){  
                return true;  
            }  
              
            //判断是否类型相同  
            if(this.getClass() != obj.getClass()){  
                return false;  
            }  
              
            Person person = (Person)obj;  
            return name.equals(person.name) && age==person.age;  
        } 
    }
}

运行结果：
p1.equals(p2) : true; p1(1169863946) p2(1901116749)
p1.equals(p3) : false; p1(1169863946) p3(2131949076)

从结果也能够看出：p1和p2相等的状况下，hashCode()也不必定相等。

2. 第二种 会建立“类对应的散列表”

这里所说的“会建立类对应的散列表”是说：咱们会在HashSet, Hashtable, HashMap等等这些本质是散列表的数据结构中，用到该类。例如，会建立该类的HashSet集合。

    在这种状况下，该类的“hashCode() 和 equals() ”是有关系的：
    1)、若是两个对象相等，那么它们的hashCode()值必定相同。
          这里的相等是指，经过equals()比较两个对象时返回true。
    2)、若是两个对象hashCode()相等，它们并不必定相等。
           由于在散列表中，hashCode()相等，即两个键值对的哈希值相等。然而哈希值相等，并不必定能得出键值对相等。补充说一句：“两个不一样的键值对，哈希值相等”，这就是哈希冲突。

    此外，在这种状况下。若要判断两个对象是否相等，除了要覆盖equals()以外，也要覆盖hashCode()函数。不然，equals()无效。

例如，建立Person类的HashSet集合，必须同时覆盖Person类的equals() 和 hashCode()方法。
若是单单只是覆盖equals()方法。咱们会发现，equals()方法没有达到咱们想要的效果。

参考代码 (ConflictHashCodeTest1.java)：

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;

/**
 * @desc 比较equals() 返回true 以及 返回false时， hashCode()的值。
 *
 * @author skywang
 * @emai kuiwu-wang@163.com
 */
public class ConflictHashCodeTest1{

    public static void main(String[] args) {
        // 新建Person对象，
        Person p1 = new Person("eee", 100);
        Person p2 = new Person("eee", 100);
        Person p3 = new Person("aaa", 200);

        // 新建HashSet对象 
        HashSet set = new HashSet();
        set.add(p1);
        set.add(p2);
        set.add(p3);

        // 比较p1 和 p2， 并打印它们的hashCode()
        System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());
        // 打印set
        System.out.printf("set:%s\n", set);
    }

    /**
     * @desc Person类。
     */
    private static class Person {
        int age;
        String name;

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

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

        /** 
         * @desc 覆盖equals方法 
         */  
        @Override
        public boolean equals(Object obj){  
            if(obj == null){  
                return false;  
            }  
              
            //若是是同一个对象返回true，反之返回false  
            if(this == obj){  
                return true;  
            }  
              
            //判断是否类型相同  
            if(this.getClass() != obj.getClass()){  
                return false;  
            }  
              
            Person person = (Person)obj;  
            return name.equals(person.name) && age==person.age;  
        } 
    }
}

运行结果：
p1.equals(p2) : true; p1(1169863946) p2(1690552137)
set:[(eee, 100), (eee, 100), (aaa, 200)]

结果分析：

咱们重写了Person的equals()。可是，很奇怪的发现：HashSet中仍然有重复元素：p1 和 p2。为何会出现这种状况呢？

    这是由于虽然p1 和 p2的内容相等，可是它们的hashCode()不等；因此，HashSet在添加p1和p2的时候，认为它们不相等。

下面，咱们同时覆盖equals() 和 hashCode()方法。

参考代码 (ConflictHashCodeTest2.java)：

import java.util.*;
import java.lang.Comparable;

/**
 * @desc 比较equals() 返回true 以及 返回false时， hashCode()的值。
 *
 * @author skywang
 * @emai kuiwu-wang@163.com
 */
public class ConflictHashCodeTest2{

    public static void main(String[] args) {
        // 新建Person对象，
        Person p1 = new Person("eee", 100);
        Person p2 = new Person("eee", 100);
        Person p3 = new Person("aaa", 200);
        Person p4 = new Person("EEE", 100);

        // 新建HashSet对象 
        HashSet set = new HashSet();
        set.add(p1);
        set.add(p2);
        set.add(p3);

        // 比较p1 和 p2， 并打印它们的hashCode()
        System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());
        // 比较p1 和 p4， 并打印它们的hashCode()
        System.out.printf("p1.equals(p4) : %s; p1(%d) p4(%d)\n", p1.equals(p4), p1.hashCode(), p4.hashCode());
        // 打印set
        System.out.printf("set:%s\n", set);
    }

    /**
     * @desc Person类。
     */
    private static class Person {
        int age;
        String name;

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String toString() {
            return name + " - " +age;
        }

        /** 
         * @desc重写hashCode 
         */  
        @Override
        public int hashCode(){  
            int nameHash =  name.toUpperCase().hashCode();
            return nameHash ^ age;
        }

        /** 
         * @desc 覆盖equals方法 
         */  
        @Override
        public boolean equals(Object obj){  
            if(obj == null){  
                return false;  
            }  
              
            //若是是同一个对象返回true，反之返回false  
            if(this == obj){  
                return true;  
            }  
              
            //判断是否类型相同  
            if(this.getClass() != obj.getClass()){  
                return false;  
            }  
              
            Person person = (Person)obj;  
            return name.equals(person.name) && age==person.age;  
        } 
    }
}

运行结果：
p1.equals(p2) : true; p1(68545) p2(68545)
p1.equals(p4) : false; p1(68545) p4(68545)
set:[aaa - 200, eee - 100]

结果分析：

这下，equals()生效了，HashSet中没有重复元素。
    比较p1和p2，咱们发现：它们的hashCode()相等，经过equals()比较它们也返回true。因此，p1和p2被视为相等。
    比较p1和p4，咱们发现：虽然它们的hashCode()相等；可是，经过equals()比较它们返回false。因此，p1和p4被视为不相等。

第5部分 java 如何重写equal 和hashcode方法

重写方法

实现高质量的equals方法的诀窍包括

• 使用==操做符检查“参数是否为这个对象的引用”；
• 使用instanceof操做符检查“参数是否为正确的类型”；
• 对于类中的关键属性，检查参数传入对象的属性是否与之相匹配；
• 编写完equals方法后，问本身它是否知足对称性、传递性、一致性；
• 重写equals时老是要重写hashCode；
• 不要将equals方法参数中的Object对象替换为其余的类型，在重写时不要忘掉@Override注解。

public boolean equals(Object otherObject){       //测试两个对象是不是同一个对象，是的话返回true
           if(this == otherObject) {  //测试检测的对象是否为空，是就返回false
               return true;   
           } 
           if(otherObject == null) {  //测试两个对象所属的类是否相同，不然返回false
               return false;       
           }
           if(getClass() != otherObject.getClass()) {  //对otherObject进行类型转换以便和类A的对象进行比较
               return false; 
           }       
           A other=(A)otherObject; 
           return Object.equals(类A对象的属性A，other的属性A）&&类A对象的属性B==other的属性B……;
    }

例子

public class TestEquals {

    public static void main(String[] args) {
        Person2 p1 = new Person2("aa", 13);
        Person2 p2 = new Person2("aa", 13);
        Person2 p3 = new Person2("bb", 13);
        System.out.println(p1.equals(p2)); // true
        System.out.println(p1.equals(p3)); // false
    }

}

class Person2 {
    private String name;
    private int age;
 
    public Person2(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    public int getAge() {
        return age;
    }
 
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
 
    public boolean equals(Object another) {
 
        //先判断是否是本身,提升运行效率
        if (this == another)
            return true;
 
        //再判断是否是Person类,提升代码的健壮性
        if (another instanceof Person2) {
 
            //向下转型,父类没法调用子类的成员和方法
            Person2 anotherPerson = (Person2) another;
 
            //最后判断类的全部属性是否相等，其中String类型和Object类型能够用相应的equals()来判断
            if ((this.getName().equals(anotherPerson.getName())) && (this.getAge() == anotherPerson.getAge()))
                return true;
        } else {
            return false;
        }
 
        return false;
    }
}

hashCode相关

实现hashCode方法的通用约定

在应用程序的执行期间，只要对象的equals方法的比较操做所用到的信息没有被修改，那么对这个同一对象调用屡次，hashCode方法必须始终如一地返回同一个整数。在同一个应用程序的屡次执行过程当中，每次执行所返回的整数能够不一致。

若是两个对象根据equals(Object)方法比较是相等的，那么调用这两个对象中任意一个对象的hashCode方法都必须产生一样的整数结果。反之，若是两个对象hashCode方法返回整数结果同样，则不表明两个对象相等，由于equals方法能够被重载。

若是两个对象根据equals(Object)方法比较是不相等的，那么调用这两个对象中任意一个对象的hashCode方法，则不必定要产生不一样的整数结果。但，若是能让不一样的对象产生不一样的整数结果，则有可能提升散列表的性能。

hashCode散列码计算（来自：Effective Java）

把某个非零的常数值，好比17，保存在一个名为result的int类型的变量中。

对于对象中每一个关键域f(指equals方法中涉及的每一个域)，完成如下步骤：

为该域计算int类型的散列码c：

若是该域是boolean类型，则计算(f?1:0)。

若是该域是byte，char，short或者int类型，则计算(int)f。

若是该域是long类型，则计算(int)(f^(f>>>32))。

若是该域是float类型，则计算Float.floatToIntBits(f)。

若是该域是double类型，则计算Double.doubleToLongBits(f)，而后按照步骤2.1.3，为获得的long类型值计算散列值。

若是该域是一个对象引用，而且该类的equals方法经过递归地调用equals的方式来比较这个域，则一样为这个域递归地调用hashCode。若是须要更复杂的比较，则为这个域计算一个范式(canonical representation)，而后针对这个范式调用hashCode。若是这个域的值为null，则返回0(其余常数也行)。

若是该域是一个数组，则要把每个元素当作单独的域来处理。也就是说，递归地应用上述规则，对每一个重要的元素计算一个散列码，而后根据步骤2.2中的作法把这些散列值组合起来。若是数组域中的每一个元素都很重要，能够利用发行版本1.5中增长的其中一个Arrays.hashCode方法。

按照下面的公式，把步骤2.1中计算获得的散列码c合并到result中：result = 31 * result + c; //此处31是个奇素数，而且有个很好的特性，即用移位和减法来代替乘法，能够获得更好的性能：`31*i == (i<<5) - i， 现代JVM能自动完成此优化。

返回result

检验并测试该hashCode实现是否符合通用约定。

@Override
   public int hashCode() {
        int result = 17;
        result = 31 * result + mInt;
        result = 31 * result + (mBoolean ? 1 : 0);
        result = 31 * result + Float.floatToIntBits(mFloat);
        result = 31 * result + (int)(mLong ^ (mLong >>> 32));
        long mDoubleTemp = Double.doubleToLongBits(mDouble);
        result =31 * result + (int)(mDoubleTemp ^ (mDoubleTemp >>> 32));
        result = 31 * result + (mString == null ? 0 : mMsgContain.hashCode());
        result = 31 * result + (mObj == null ? 0 : mObj.hashCode());
        return result;
    }

参考：

https://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3324958.html

https://www.cnblogs.com/myseries/p/10977868.html