相等原则：equals()和hashCode()

在编程语言的宇宙中有一世界叫做 Java， Java 中有一个超级老祖，叫做 Object，他是所有类的共同的父类，所有对象均隐性继承了此类。 Object 有两个方法，equals() 与 hashCode()；这两个方法也是隐性的传承给了所有的对象。

一、equals()

1.1 equals()简介

equals()方法是Java中的一个方法，用于比较两个对象是否相等。它是在Object类中定义的，因此所有的Java类都继承了这个方法。

默认情况下，equals()方法比较两个对象的引用是否相等，也就是它们是否指向了内存中的同一个对象。这是因为Object类的equals()方法实现如下：

java 复制代码

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

然而，在实际开发中，我们通常需要根据对象的属性来确定它们是否相等，而不仅仅是比较引用。这就需要我们在自定义类中重写equals()方法，以便根据业务逻辑来定义相等性比较。

1.2 equals()重写（自定义类对象内容是否相等）

通过重写equals()方法，我们可以根据自定义的相等性逻辑来比较对象，而不仅仅是比较引用。这样可以提高对象比较的灵活性和准确性。在使用集合类、比较对象等场景时，正确实现equals()方法非常重要。

在重写equals()方法时，我们通常需要考虑以下几个方面：

graph LR A(重写equals方法遵循原则) B(检查传入的参数是否为null 如果是null 则直接返回false) C(检查传入的参数是否为当前类的实例如果不是则返回false) D(将传入的参数转换为当前类的类型并比较对象的属性是否相等) E(对于引用类型的属性可以使用它们的equals方法进行比较) F(对于基本类型的属性可以使用 == 运算符进行比较) A ---> B A ---> C A ---> D A ---> E A ---> F style B fill:#FFC0CB,stroke:#FFC0CB,stroke-width:2px style C fill:#FFA07A,stroke:#FFA07A,stroke-width:2px style D fill:#FFFFE0,stroke:#FFFFE0,stroke-width:2px style E fill:#98FB98,stroke:#98FB98,stroke-width:2px style F fill:#B2FFFF,stroke:#B2FFFF,stroke-width:2px

下面是一个示例，演示了如何重写equals()方法：

java 复制代码

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    // 构造函数、getter和setter方法等省略

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        // 检查传入的参数是否为null
        if (obj == null) {
            return false;
        }

        // 检查传入的参数是否为当前类的实例
        if (getClass() != obj.getClass()) {
            return false;
        }

        // 将传入的参数转换为当前类的类型
        Person other = (Person) obj;

        // 比较对象的属性是否相等
        return name.equals(other.name) && age == other.age;
    }
}

二、hashCode()

2.1 hashCode()简介

hashCode()方法是Java中的一个方法，用于返回对象的哈希码（整数值）。它是在 Object 类中定义的，因此所有的 Java 类都继承了这个方法。

哈希码是根据对象的属性计算得出的一个整数值。它通常用于在哈希表等数据结构中进行对象的存储和查找。哈希表是一种根据键值对存储和检索数据的数据结构，它通过将键转换为哈希码来确定存储位置，从而实现快速的数据访问。

在 Java 中，哈希表的实现类（如 HashMap、HashSet 等）使用了对象的哈希码来决定对象在表中的存储位置。因此，重写equals()方法时通常也需要重写 hashCode()方法，以确保相等的对象具有相等的哈希码。

以下是hashCode()方法的默认实现，来自Object类：

java 复制代码

public int hashCode() {
    return super.hashCode();
}

2.2 hashCode()重写（自定义类对象内容是否相等）

默认情况下，hashCode()方法返回的是对象的内部存储地址的哈希码，即对象的标识哈希码。然而，这种默认实现通常不满足我们对相等性的要求。

在重写hashCode()方法时，我们通常需要遵循以下几个原则：

graph LR A(重写hashCode方法遵循原则) B(相等的对象必须具有相等的哈希码) C(尽量使不相等的对象具有不同的哈希码以提高哈希表的性能) D(哈希码的计算应基于对象的属性) A ---> B A ---> C A ---> D style B fill:#FFC0CB,stroke:#FFC0CB,stroke-width:2px style C fill:#FFA07A,stroke:#FFA07A,stroke-width:2px style D fill:#FFFFE0,stroke:#FFFFE0,stroke-width:2px

相等的对象必须具有相等的哈希码。这意味着如果equals()方法返回true，则两个对象的hashCode()方法应返回相同的值。

尽量使不相等的对象具有不同的哈希码，以提高哈希表的性能。尽量避免不相等的对象具有相同的哈希码，这会导致哈希冲突，影响查找效率。

哈希码的计算应基于对象的属性。通常可以使用对象的属性值来计算哈希码，例如字符串的哈希码可以使用其字符序列的哈希码计算得出。

下面是一个示例，演示了如何重写hashCode()方法：

java 复制代码

public class Person {

    private String name;
    private int age;

    // 构造函数、getter和setter方法等省略

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

注意：重写hashCode()方法时，需要确保与equals()方法的逻辑一致。这样，当两个对象根据equals()方法比较相等时，它们的哈希码也应该相等。

正确实现hashCode()方法可以提高哈希表等数据结构的性能，并确保对象能够在集合类中正确存储和检索。

三、思考：两个对象的hashCode()相同，则 equals()是否也一定为true？

结论：两个对象 equals() 相等，则它们的 hashCode() 必须相等，如果两个对象的hashCode()相同，则 equals()不一定为 true。

3.1 扩展知识

在Java中，关于hashCode()方法有一些常规协定和约定俗成的规则。这些规则有助于确保正确实现hashCode()方法，并使其在哈希表等数据结构中正常工作。

以下是hashCode()方法的常规协定 (非强制规定)：

一致性 ：在对象没有发生属性变化的情况下，多次调用hashCode()方法应该始终返回相同的值。只有当对象的属性发生变化时，hashCode()方法的返回值才可以改变。

相等性一致性 ：如果两个对象根据equals()方法比较相等，那么它们的hashCode()方法必须返回相同的值。即使两个对象的属性发生变化，只要它们仍然相等，它们的哈希码必须保持一致。

哈希码分布均匀性：不相等的对象应该具有不同的哈希码，以减少哈希冲突的可能性，提高哈希表等数据结构的性能。尽量使哈希码在整个可能的范围内均匀分布，以避免热点区域的聚集。

性能考虑 ：hashCode()方法的计算应该高效，尽量避免复杂的操作和耗时的计算。由于哈希码通常在哈希表等数据结构中频繁使用，性能较低的hashCode()方法可能会影响整体性能。

四、总结

在Java中，equals()和hashCode()方法是用于对象相等性比较和哈希表存储的重要方法。

这两个方法在一起使用，可以保证对象在哈希表等数据结构中正确存储和检索，并确保对象的相等性比较得到正确的结果。它们在集合类（如HashMap、HashSet）中广泛使用，以提供高效的元素存储和查找功能。

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