为什么重写equals()时一定要重写hashCode()？

keep.ac2024-10-21 18:34

1. 为什么重写equals()时一定要重写hashCode()？

面试回答:

  1. java官方文档规定重写equals()时一定要重写hashCode()。 equals()和 hashCode()是 Object 类中的两个基础方法，Object 中的 equals( )和hashCode( )，使用==判断，即比较两个对象的地址值。

  2. 但是在实际的开发中我们需要比较两个字符串对象的内容是否相等，所以需要重写euqals()。重写后的equals()先比较对象的地址值，再比较字符串对象的内容（通过循环遍历每个字符）

  3. 哈希表比较两个对象是否相等，是先比较两个对象的hashcode值，所以需要重写hashcode(),（hashcode()不重写比较的是对象的引用地址，不是哈希值 ），使用hashcode()比较结果是fasle 则equals()不会再执行，若hashcode()返回true，再用equals()比较，之所以这样设计就是为了提高效率。

以上可以总结为：

两个对象使用equals比较相同，hashCode一定相同

hashCode相同，equals()比较不一定相同，可能出现hash冲突

hashCode不同，equals()一定不同

拓展：

底层基于哈希表的数据结构和类主要有以下几种：

  • HashMap ：最常用的键值对存储容器，底层是数组加链表（或红黑树）实现。通过 hashCode() 将键进行哈希计算，从而快速定位键值对的存储位置。

  • HashSet ：基于 HashMap 实现的无序集合，元素不能重复。它使用 HashMap 的键来存储元素，值是固定的虚拟对象。

  • LinkedHashMap ：继承自 HashMap，保留插入顺序。它在 HashMap 的基础上增加了一个双向链表来记录元素的插入顺序。

  • LinkedHashSet ：继承自 HashSet，同时保留元素的插入顺序。底层基于 LinkedHashMap 实现。

  • Hashtable ：类似 HashMap 的线程安全版本，但效率较低，已经被逐步淘汰。它也是基于哈希表实现的键值对存储。

  • ConcurrentHashMap：线程安全的哈希表实现，支持高并发环境下的键值对存储。通过分段锁机制提高并发性能。

2.举例说明

2.1例一

java官方文档规定重写equals()时一定要重写hashCode()，equals()默认是使用的Object类下的方法，使用==判断，即比较两个对象的地址值，但是在实际的开发中我们需要比较两个字符串对象的内容是否相等，所以需要重写euqals()。

举例：

如果不重写equals()，字符串内容相等，会出现误判

如：String a = "123456"，String b = "123456"，在 equals 方法看来，两个字符串的内存地址不相等，所以仍然会判定为不相等，这就与我们期望的判断结果发生了矛盾，所以需要去重写 equals 方法，只有重写了equals 方法之后，我们再去判断 a 和 b，此时判断结果就会相等。

2.2 例二

使用哈希表数据结构的例子：

如HashSet

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。

重写equals和hashCode的情况下：

（ String类底层重写过了equals()和hashCode() ）

java 复制代码 
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
 
/**
 *
 */
public class EqualsHashCodeTest {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = new HashSet<>();
        set.add("Java");
        set.add("Java");
        set.add("SpringBoot");
        set.add("SpringBoot");
        set.add("SpringBoot");
        set.add("Redis");
        System.out.println("set集合的长度为：" + set.size());
        set.forEach(System.out::println);
    }
}

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。

上面的案例种，set集合的泛型是String，这个类已经重写过了equals和hashCode，

那么下面我们将泛型修改为一个自定义的类，而在这个自定义的类中，只重写equals方法。

只重写equals( )，不重写hashcode( ):

java 复制代码 
import java.util.HashSet;
import java.util.Objects;
import java.util.Set;
 
/**
 *
 */
class Student {
    private String name;
    private Integer age;
 
    public Student(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    public Integer getAge() {
        return age;
    }
 
    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
 
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return Objects.equals(name, student.name) && Objects.equals(age, student.age);
    }
 
//    @Override
//    public int hashCode() {
//        return Objects.hash(name, age);
//    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
 
public class EqualsHashCodeTest {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Student> set = new HashSet<>();
        set.add(new Student("张起灵", 18));
        set.add(new Student("张起灵", 18));
        System.out.println("set集合的长度为：" + set.size());
        set.forEach(System.out::println);
    }
}

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。

解决上述问题，自然就是在重写equals的同时一定要重写hashCode！！

修改后

java 复制代码 
import java.util.HashSet;
import java.util.Objects;
import java.util.Set;
 
/**
 *
 */
class Student {
    private String name;
    private Integer age;
 
    public Student(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    public Integer getAge() {
        return age;
    }
 
    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
 
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return Objects.equals(name, student.name) && Objects.equals(age, student.age);
    }
 
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
 
public class EqualsHashCodeTest {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Student> set = new HashSet<>();
        set.add(new Student("张起灵", 18));
        set.add(new Student("张起灵", 18));
        System.out.println("set集合的长度为：" + set.size());
        set.forEach(System.out::println);
    }
}

过程详细分析：

通过上述结果可以看出，当我们一起重写了两个方法之后，奇迹的事情又发生了，Set 集合又恢复正常了，这是为什么呢？

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（new了两次Student，那这两个对象自然就指向了不同的引用咯），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。

如果以上不明白，请你仔细阅读下面文章

文章参考：https://blog.csdn.net/weixin_43823808/article/details/124035897

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