Java实战equals()与hashCode()

时间  2019-11-11
标签 java 实战 equals hashcode 栏目 Java 繁體版
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一.equals()方法详解 equals()方法在object类中定义以下：java

　　代码算法

  1. public boolean equals(Object obj) {
  2. return (this == obj);
  3. }

　　很明显是对两个对象的地址值进行的比较（即比较引用是否相同）。可是咱们知道，String 、Math、Integer、Double等这些封装类在使用equals()方法时，已经覆盖了object类的equals()方法。 好比在String类中以下：框架

　　代码this

  1. public boolean equals(Object anObject) {
  2. if (this == anObject) {
  3. return true;
  4. }
  5. if (anObject instanceof String) {
  6. String anotherString = (String)anObject;
  7. int n = count;
  8. if (n == anotherString.count) {
  9. char v1[] = value;
  10. char v2[] = anotherString.value;
  11. int i = offset;
  12. int j = anotherString.offset;
  13. while (n– != 0) {
  14. if (v1[i++] != v2[j++])
  15. return false;
  16. }
  17. return true;
  18. }
  19. }
  20. return false;
  21. }

　　很明显，这是进行的内容比较，而已经再也不是地址的比较。依次类推Math、Integer、Double等这些类都是重写了equals()方法的，从而进行的是内容的比较。固然，基本类型是进行值的比较。hibernate

　　应注意，Java语言对equals()的要求以下，这些要求是必须遵循的：code

　　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”。对象

　　2.反射性：x.equals(x)必须返回是“true”。继承

　　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”。接口

　　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”。字符串

　　5.任何状况下，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”。

　　以上这五点是重写equals()方法时，必须遵照的准则，若是违反会出现意想不到的结果。

　　二.hashcode() 方法详解

　　在object类中，hashCode定义以下：

　　代码

  1. public native int hashCode();

　　说明是一个本地方法，它的实现是根据本地机器相关的。固然咱们能够在本身写的类中覆盖hashcode()方法，好比String、Integer、Double等这些类都是覆盖了hashcode()方法的。例如在String类中定义的hashcode()方法以下：

　　代码

  1. public int hashCode() {
  2. int h = hash;
  3. if (h == 0) {
  4. int off = offset;
  5. char val[] = value;
  6. int len = count;
  7. for (int i = 0; i < len; i++) {
  8. h = 31 * h + val[off++];
  9. }
  10. hash = h;
  11. }
  12. return h;
  13. }
  14. 解释一下这个程序（String的API中写到）：s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + … + s[n-1]

　　使用 int 算法，这里 s[i] 是字符串的第 i 个字符，n 是字符串的长度，^ 表示求幂（空字符串的哈希码为 0）。

　　想要弄明白hashCode的做用，必需要先知道Java中的集合。

　　总的来讲，Java中的集合（Collection）有两类，一类是List，再有一类是Set。前者集合内的元素是有序的，元素能够重复；后者元素无序，但元素不可重复。这里就引出一个问题：要想保证元素不重复，可两个元素是否重复应该依据什么来判断呢？

　　这就是Object.equals方法了。可是，若是每增长一个元素就检查一次，那么当元素不少时，后添加到集合中的元素比较的次数就很是多了。也就是说，若是集合中如今已经有1000个元素，那么第1001个元素加入集合时，它就要调用1000次equals方法。这显然会大大下降效率。

　　因而，Java采用了哈希表的原理。哈希（Hash）其实是我的名，因为他提出一哈希算法的概念，因此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，初学者能够简单理解，hashCode方法实际上返回的就是对象存储的物理地址（实际可能并非）。

　　这样一来，当集合要添加新的元素时，先调用这个元素的hashCode方法，就一会儿能定位到它应该放置的物理位置上。若是这个位置上没有元素，它就能够直接存储在这个位置上，不用再进行任何比较了；若是这个位置上已经有元素了，就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就不存了，不相同就散列其它的地址。因此这里存在一个冲突解决的问题。这样一来实际调用equals方法的次数就大大下降了，几乎只须要一两次。

　　因此，Java对于eqauls方法和hashCode方法是这样规定的：

　　1.若是两个对象相同，那么它们的hashCode值必定要相同；

　　2.若是两个对象的hashCode相同，它们并不必定相同（这里说的对象相同指的是用eqauls方法比较）。

　　如不按要求去作了，会发现相同的对象能够出如今Set集合中，同时，增长新元素的效率会大大降低。

　　3.equals()相等的两个对象，hashcode()必定相等；equals()不相等的两个对象，却并不能证实他们的hashcode()不相等。

　　换句话说，equals()方法不相等的两个对象，hashcode()有可能相等（个人理解是因为哈希码在生成的时候产生冲突形成的）。反过来，hashcode()不等，必定能推出equals()也不等；hashcode()相等，equals()可能相等，也可能不等。

　　在object类中，hashcode()方法是本地方法，返回的是对象的地址值，而object类中的equals()方法比较的也是两个对象的地址值，若是equals()相等，说明两个对象地址值也相等，固然hashcode()也就相等了；在String类中，equals()返回的是两个对象内容的比较，当两个对象内容相等时，Hashcode()方法根据String类的重写代码的分析，也可知道hashcode()返回结果也会相等。以此类推，能够知道Integer、Double等封装类中通过重写的equals()和hashcode()方法也一样适合于这个原则。固然没有通过重写的类，在继承了object类的equals()和hashcode()方法后，也会遵照这个原则。

　　三.Hashset、Hashmap、Hashtable与hashcode()和equals()的密切关系 Hashset是继承Set接口，Set接口又实现Collection接口，这是层次关系。那么Hashset、Hashmap、Hashtable中的存储操做是根据什么原理来存取对象的呢？ 下面以HashSet为例进行分析，咱们都知道：在hashset中不容许出现重复对象，元素的位置也是不肯定的。在hashset中又是怎样断定元素是否重复的呢？在java的集合中，判断两个对象是否相等的规则是：

　　1.判断两个对象的hashCode是否相等

　　若是不相等，认为两个对象也不相等，完毕

　　若是相等，转入2

　　（这一点只是为了提升存储效率而要求的，其实理论上没有也能够，但若是没有，实际使用时效率会大大下降，因此咱们这里将其作为必需的。）

　　2.判断两个对象用equals运算是否相等

　　若是不相等，认为两个对象也不相等

　　若是相等，认为两个对象相等（equals()是判断两个对象是否相等的关键）

　　为何是两条准则，难道用第一条不行吗？不行，由于前面已经说了，hashcode()相等时，equals()方法也可能不等，因此必须用第2条准则进行限制，才能保证加入的为非重复元素。

　　例1：

　　代码

  1. package com.bijian.study;
  2. import java.util.HashSet;
  3. import java.util.Iterator;
  4. import java.util.Set;
  5. public class HashSetTest {
  6. public static void main(String args[]) {
  7. String s1 = new String("aaa");
  8. String s2 = new String("aaa");
  9. System.out.println(s1 == s2);
  10. System.out.println(s1.equals(s2));
  11. System.out.println(s1.hashCode());
  12. System.out.println(s2.hashCode());
  13. Set hashset = new HashSet();
  14. hashset.add(s1);
  15. hashset.add(s2);
  16. Iterator it = hashset.iterator();
  17. while (it.hasNext()) {
  18. System.out.println(it.next());
  19. }
  20. }
  21. }
  22. 运行结果：
  23. Text代码 收藏代码
  24. false
  25. true
  26. 96321
  27. 96321
  28. aaa

　　这是由于String类已经重写了equals()方法和hashcode()方法，因此hashset认为它们是相等的对象，进行了重复添加。

　　例2：

　　代码

  1. package com.bijian.study;
  2. import java.util.HashSet;
  3. import java.util.Iterator;
  4. public class HashSetTest {
  5. public static void main(String[] args) {
  6. HashSet hs = new HashSet();
  7. hs.add(new Student(1, "zhangsan"));
  8. hs.add(new Student(2, "lisi"));
  9. hs.add(new Student(3, "wangwu"));
  10. hs.add(new Student(1, "zhangsan"));
  11. Iterator it = hs.iterator();
  12. while (it.hasNext()) {
  13. System.out.println(it.next());
  14. }
  15. }
  16. }
  17. class Student {
  18. int num;
  19. String name;
  20. Student(int num, String name) {
  21. this.num = num;
  22. this.name = name;
  23. }
  24. public String toString() {
  25. return num + ":" + name;
  26. }
  27. }
  28. 运行结果：
  29. Text代码 收藏代码
  30. 1:zhangsan
  31. 3:wangwu
  32. 2:lisi
  33. 1:zhangsan

　　为何hashset添加了相等的元素呢，这是否是和hashset的原则违背了呢？回答是：没有。由于在根据hashcode()对两次创建的new Student(1,“zhangsan”)对象进行比较时，生成的是不一样的哈希码值，因此hashset把他看成不一样的对象对待了，固然此时的equals()方法返回的值也不等。

　　为何会生成不一样的哈希码值呢？上面咱们在比较s1和s2的时候不是生成了一样的哈希码吗？缘由就在于咱们本身写的Student类并无从新本身的hashcode()和equals()方法，因此在比较时，是继承的object类中的hashcode()方法，而object类中的hashcode()方法是一个本地方法，比较的是对象的地址（引用地址），使用new方法建立对象，两次生成的固然是不一样的对象了，形成的结果就是两个对象的hashcode()返回的值不同，因此Hashset会把它们看成不一样的对象对待。

　　怎么解决这个问题呢？答案是：在Student类中从新hashcode()和equals()方法。

　　代码

  1. class Student {
  2. int num;
  3. String name;
  4. Student(int num, String name) {
  5. this.num = num;
  6. this.name = name;
  7. }
  8. public int hashCode() {
  9. return num * name.hashCode();
  10. }
  11. public boolean equals(Object o) {
  12. Student s = (Student) o;
  13. return num == s.num && name.equals(s.name);
  14. }
  15. public String toString() {
  16. return num + ":" + name;
  17. }
  18. }
  19. 运行结果：
  20. Text代码 收藏代码
  21. 1:zhangsan
  22. 3:wangwu
  23. 2:lisi

　　能够看到重复元素的问题已经消除，根据重写的方法，即使两次调用了new Student(1,"zhangsan")，咱们在得到对象的哈希码时，根据重写的方法hashcode()，得到的哈希码确定是同样的，固然根据equals()方法咱们也可判断是相同的，因此在向hashset集合中添加时把它们看成重复元素看待了。

　　重写equals()和hashcode()小结：

　　1.重点是equals，重写hashCode只是技术要求（为了提升效率）

　　2.为何要重写equals呢？由于在java的集合框架中，是经过equals来判断两个对象是否相等的

　　3.在hibernate中，常用set集合来保存相关对象，而set集合是不容许重复的。在向HashSet集合中添加元素时，其实只要重写equals()这一条也能够。但当hashset中元素比较多时，或者是重写的equals()方法比较复杂时，咱们只用equals()方法进行比较判断，效率也会很是低，因此引入了hashCode()这个方法，只是为了提升效率，且这是很是有必要的。好比能够这样写：

　　代码

  1. public int hashCode(){
  2. return 1; //等价于hashcode无效
  3. }

　　这样作的效果就是在比较哈希码的时候不能进行判断，由于每一个对象返回的哈希码都是1，每次都必需要通过比较equals()方法后才能进行判断是否重复，这固然会引发效率的大大下降。

                                                                                                       技术分享：www.kaige123.com

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