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为什么重写equals还要重写hashcode方法

2023-04-18 15:42:25 时间

重写 equals 时为什么一定要重写 hashCode?要想了解这个问题的根本原因,我们还得先从这两个方法开始说起。

以下是关于hashcode的一些规定:

  • 两个对象相等,hashcode一定相等
  • 两个对象不等,hashcode不一定不等
  • hashcode相等,两个对象不一定相等
  • hashcode不等,两个对象一定不等

equals方法

Object类默认的equals比较规则就是比较两个对象的内存地址
equals 方法的实现源码如下:
在这里插入图片描述
通过以下示例,就可以说明这个问题:

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        People people1 = new People("lisi", 14);
        People people2 = new People("lisi", 14);
        System.out.println(people1.equals(people2));
    }
}
class People{
    private String name;
    private Integer age;
    public People(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

以上程序的执行结果,如下图所示
在这里插入图片描述
因此通常情况下,我们要判断两个对象是否相等,一定要重写 equals 方法,这就是为什么要重写 equals 方法的原因。

hashCode方法

Object 的 hashcode 方法是本地方法,也就是用 c 或 c++ 实现的,该方法直接返回对象的内存地址,让后再转换整数。
hashCode 在 Object 中的源码如下:
在这里插入图片描述
相等的值 hashCode 一定相同的示例:

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "abc";
        String s2 = "abc";
        System.out.println("s1 hashCode:" + s1.hashCode());
        System.out.println("s2 hashCode:" + s2.hashCode());
    }
}

以上程序的执行结果,如下图所示:
在这里插入图片描述
不同的值 hashCode 也有可能相同的示例:

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "Aa";
        String s2 = "BB";
        System.out.println("s1 hashCode:" + s1.hashCode());
        System.out.println("s2 hashCode:" + s2.hashCode());
    }
}

以上程序的执行结果,如下图所示:
在这里插入图片描述

为什么要一起重写?

为了解释这个问题,我们需要从下面的这个例子入手。
Set 正常使用
Set 集合是用来保存不同对象的,相同的对象就会被 Set 合并,最终留下一份独一无二的数据。
它的正常用法如下:

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = new HashSet();
        set.add("lisi");
        set.add("lisi");
        set.add("zhangsan");
        set.add("zhangsan");
        System.out.println("Set 集合长度:" + set.size());
        // 打印 Set 中的所有元素
        set.forEach(System.out::println);
    }
}

以上程序的执行结果,如下图所示:
在这里插入图片描述
从上述结果可以看出,重复的数据已经被 Set 集合“合并”了,这也是 Set 集合最大的特点:去重。
Set 集合的异常
如果我们在 Set 集合中存储的是,只重写了 equals 方法的自定义对象时,有趣的事情就发生了

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<People> set = new HashSet();
        set.add(new People("lisi", 14));
        set.add(new People("lisi", 14));
        System.out.println("Set 集合长度:" + set.size());
        // 打印 Set 中的所有元素
        set.forEach(System.out::println);
    }
}
class People{
    private String name;
    private Integer age;
    public People(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "People{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        People people = (People) o;
        return Objects.equals(name, people.name) && Objects.equals(age, people.age);
    }
}

以上程序的执行结果,如下图所示:
在这里插入图片描述
从上述代码和上述图片可以看出,即使两个对象是相等的,Set 集合竟然没有将二者进行去重与合并。这就是重写了 equals 方法,但没有重写 hashCode 方法的问题所在。
解决异常
为了解决上面的问题,我们尝试在重写 equals 方法时,把 hashCode 方法也一起重写了,实现代码如下:

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<People> set = new HashSet();
        set.add(new People("lisi", 14));
        set.add(new People("lisi", 14));
        System.out.println("Set 集合长度:" + set.size());
        // 打印 Set 中的所有元素
        set.forEach(System.out::println);
    }
}
class People{
    private String name;
    private Integer age;
    public People(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "People{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        People people = (People) o;
        return Objects.equals(name, people.name) && Objects.equals(age, people.age);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

在这里插入图片描述
原因分析
出现以上问题的原因是,如果只重写了 equals 方法,那么默认情况下,Set 进行去重操作时,会先判断两个对象的 hashCode 是否相同,此时因为没有重写 hashCode 方法,所以会直接执行 Object 中的 hashCode 方法,而 Object 中的 hashCode 方法对比的是两个不同引用地址的对象,所以结果是 false,那么 equals 方法就不用执行了,直接返回的结果就是 false:两个对象不是相等的,于是就在 Set 集合中插入了两个相同的对象。
但是,如果在重写 equals 方法时,也重写了 hashCode 方法,那么在执行判断时会去执行重写的 hashCode 方法,此时对比的是两个对象的所有属性的 hashCode 是否相同,于是调用 hashCode 返回的结果就是 true,再去调用 equals 方法,发现两个对象确实是相等的,于是就返回 true 了,因此 Set 集合就不会存储两个一模一样的数据了,于是整个程序的执行就正常了。

总结

hashCode 和 equals 两个方法是用来协同判断两个对象是否相等的,采用这种方式的原因是可以提高程序插入和查询的速度,如果在重写 equals 时,不重写 hashCode,就会导致在某些场景下,例如将两个相等的自定义对象存储在 Set 集合时,就会出现程序执行的异常,为了保证程序的正常执行,所以我们就需要在重写 equals 时,也一并重写 hashCode 方法才行。

面试如何回答

1.两个对象的Hashcode值相等,但是两个对象的内容值不一定相等;—Hash冲突的问题
2.两个对象的值Equals比较相等的情况下,则两个对象的Hashcode值一定相等;
Hashmap底层中equals和hash值进行比较是否重复和Set集合
在讲一下阿里java手册
在这里插入图片描述
注意:String 已覆写 hashCode 和 equals 方法,所以我们可以愉快地使用 String 对象作为 key 来使用。