jdk基础之Object类hashCode()和equal()方法


转自:http://www.iteye.com/topic/257191

一个对象的hashcode是用来干什么的?

只有用到Hashtable、HashMap、HashSet、LinkedHashMap等时才要注意hashcode,其他地方hashcode无用。

为什么hashSet要用hashCode和equals一起判断?

 

其实对于集合set,只需要用equals()保证元素不重复就可以了,但是对于hashset:是为快速查找而设计的Set。存入HashSet的对象必须定义hashCode()。对于treeset:是保持次序的Set,底层为树结构,使用它可以从Set中提取有序的序列。所以理解了为什么hashset需要文中说到的两条准则进行判断。 

 

1. 首先equals()和hashcode()这两个方法都是从object类中继承过来的

equals()方法在object类中定义如下: 


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


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)。

但是我们必需清楚,当String 、Math、还有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。

比如在String类中如下: 


public boolean equals(Object anObject) { 
  if (this == anObject) { 
      return true; 
  } 
  if (anObject instanceof String) { 
      String anotherString = (String)anObject; 
      int n = count; 
      if (n == anotherString.count) { 
      char v1[] = value; 
      char v2[] = anotherString.value; 
      int i = offset; 
      int j = anotherString.offset; 
      while (n-- != 0) { 
          if (v1[i++] != v2[j++]) 
        return false; 
      } 
   return true; 
      } 
  } 
  return false; 


很明显,这是进行的内容比较,而已经不再是地址的比较。

依次类推Double、Integer、Math。。。。等等这些类都是重写了equals()方法的,从而进行的是内容的比较。当然了基本类型是进行值的比较,这个没有什么好说的。 


我们还应该注意,Java语言对equals()的要求如下,这些要求是必须遵循的: 
• 对称性:如果x.equals(y)返回是“true”,那么y.equals(x)也应该返回是“true”。 
• 反射性:x.equals(x)必须返回是“true”。 
• 类推性:如果x.equals(y)返回是“true”,而且y.equals(z)返回是“true”,那么z.equals(x)也应该返回是“true”。 
• 还有一致性:如果x.equals(y)返回是“true”,只要x和y内容一直不变,不管你重复x.equals(y)多少次,返回都是“true”。 
• 任何情况下,x.equals(null),永远返回是“false”;x.equals(和x不同类型的对象)永远返回是“false”。 
以上这五点是重写equals()方法时,必须遵守的准则,如果违反会出现意想不到的结果,请大家一定要遵守。 


2. 其次是hashcode() 方法,在object类中定义如下: 

  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。

当然我们可以在自己写的类中覆盖hashcode()方法,比如String、Integer、Double。。。。等等这些类都是覆盖了hashcode()方法的。

例如在String类中定义的hashcode()方法如下: 


public int hashCode() { 
  int h = hash; 
  if (h == 0) { 
      int off = offset; 
      char val[] = value; 
      int len = count; 

         for (int i = 0; i < len; i++) { 
                h = 31*h + val[off++]; 
        } 
         hash = h; 
    } 
    return h; 


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。) 


3.这里我们首先要明白一个问题: 
equals()相等的两个对象,hashcode()一定相等; 
equals()不相等的两个对象,却并不能证明他们的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。(我的理解是由于哈希码在生成的时候产生冲突造成的)。 

反过来:hashcode()不等,一定能推出equals()也不等;hashcode()相等,equals()可能相等,也可能不等。

解释下第3点的使用范围,我的理解是在object、String等类中都能使用。

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,如果equals()相等,说明两个对象地址值也相等,当然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(第2点里面已经分析了)代码的分析,也可知道hashcode()返回结果也会相等。

以此类推,可以知道Integer、Double等封装类中经过重写的equals()和hashcode()方法也同样适合于这个原则。

当然没有经过重写的类,在继承了object类的equals()和hashcode()方法后,也会遵守这个原则。 

4.谈到hashcode()和equals()就不能不说到hashset,hashmap,hashtable中的使用:


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是根据什么原理来存取对象的呢? 
在hashset中不允许出现重复对象,元素的位置也是不确定的。在hashset中又是怎样判定元素是否重复的呢?

这就是问题的关键所在,经过一下午的查询求证终于获得了一点启示,和大家分享一下,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 
      如果不相等,认为两个对象也不相等,完毕 
      如果相等,转入2) 
(这一点只是为了提高存储效率而要求的,其实理论上没有也可以,但如果没有,实际使用时效率会大大降低,所以我们这里将其做为必需的。后面会重点讲到这个问题。) 
2) 判断两个对象用equals运算是否相等 
      如果不相等,认为两个对象也不相等 
      如果相等,认为两个对象相等(equals()是判断两个对象是否相等的关键) 
为什么是两条准则,难道用第一条不行吗?不行,因为前面已经说了,hashcode()相等时,equals()方法也可能不等,所以必须用第2条准则进行限制,才能保证加入的为非重复元素。 
比如下面的代码: 


public static void main(String args[]){ 
  String s1=new String("zhaoxudong"); 
  String s2=new String("zhaoxudong"); 
  System.out.println(s1==s2);//false 
  System.out.println(s1.equals(s2));//true 
  System.out.println(s1.hashCode());//s1.hashcode()等于s2.hashcode() 
  System.out.println(s2.hashCode()); 
  Set hashset=new HashSet(); 
  hashset.add(s1); 
  hashset.add(s2); 

}

/*实质上在添加s1,s2时,运用上面说到的两点准则,可以知道hashset认为s1和s2是相等的,是在添加重复元素,所以让s2覆盖了s1;*/ 


Iterator it=hashset.iterator(); 
            while(it.hasNext()) 
            { 
             System.out.println(it.next()); 
            } 


最后在while循环的时候只打印出了一个”zhaoxudong”。 
输出结果为:false 
            true 
            -967303459 
            -967303459 
这是因为String类已经重写了equals()方法和hashcode()方法,所以在根据上面的第1.2条原则判定时,hashset认为它们是相等的对象,进行了重复添加。 


但是看下面的程序: 


import java.util.*; 
public class HashSetTest 

   public static void main(String[] args) 
    { 
                 HashSet hs=new HashSet(); 
                 hs.add(new Student(1,"zhangsan")); 
                 hs.add(new Student(2,"lisi")); 
                 hs.add(new Student(3,"wangwu")); 
                 hs.add(new Student(1,"zhangsan")); 
  
                 Iterator it=hs.iterator(); 
                 while(it.hasNext()) 
                 { 
                        System.out.println(it.next()); 
                 } 
     } 

class Student 
   { 
     int num; 
     String name; 
     Student(int num,String name) 
                { 
                this.num=num; 
                 this.name=name; 
                 } 
              public String toString() 
                { 
                    return num+":"+name; 
                 } 
           }      

输出结果为: 

        1:zhangsan 
                   1:zhangsan 
                   3:wangwu 
                   2:lisi 

                 
问题出现了,为什么hashset添加了相等的元素呢,这是不是和hashset的原则违背了呢?回答是:没有 

因为在根据hashcode()对两次建立的new Student(1,"zhangsan")对象进行比较时,生成的是不同的哈希码值,所以hashset把他当作不同的对象对待了,当然此时的equals()方法返回的值也不等(这个不用解释了吧)。

那么为什么会生成不同的哈希码值呢?上面我们在比较s1和s2的时候不是生成了同样的哈希码吗?

原因就在于我们自己写的Student类并没有重新自己的hashcode()和equals()方法,所以在比较时,是继承的object类中的hashcode()方法,呵呵,各位还记得object类中的hashcode()方法比较的是什么吧!! 

它是一个本地方法,比较的是对象的地址(引用地址),使用new方法创建对象,两次生成的当然是不同的对象了(这个大家都能理解吧。。。),造成的结果就是两个对象的hashcode()返回的值不一样。

所以根据第一个准则,hashset会把它们当作不同的对象对待,自然也用不着第二个准则进行判定了。

那么怎么解决这个问题呢?? 
答案是:在Student类中重新hashcode()和equals()方法。 
例如: 


  class Student 

int num; 
String name; 
Student(int num,String name) 

            this.num=num; 
            this.name=name; 

public int hashCode() 

            return num*name.hashCode(); 

public boolean equals(Object o) 

            Student s=(Student)o; 
            return num==s.num && name.equals(s.name); 

public String toString() 

            return num+":"+name; 


根据重写的方法,即便两次调用了new Student(1,"zhangsan"),我们在获得对象的哈希码时,根据重写的方法hashcode(),获得的哈希码肯定是一样的(这一点应该没有疑问吧)。 
当然根据equals()方法我们也可判断是相同的。所以在向hashset集合中添加时把它们当作重复元素看待了。

所以运行修改后的程序时,我们会发现运行结果是: 
                   1:zhangsan 
                   3:wangwu 
                   2:lisi 
可以看到重复元素的问题已经消除。


作者:菜鸡de家,发布于:2018/10/11
原文:https://www.cnblogs.com/caiguaismine/p/9774117.html