【面试题】hashCode() 和 equals() 之间的关系
前言
關(guān)于 hashCode 和 equals 的處理,遵循如下規(guī)則:
- 只要重寫 equals,就必須重寫 hashCode
- 因為 Set 存儲的是不重復(fù)的對象,依據(jù) hashCode 和 equals 進(jìn)行判斷,所以 Set 存儲的對象必須重寫這兩個方法
- 如果自定義對象做為 Map 的鍵,那么必須重寫 hashCode 和 equals
說明:String 重寫了 hashCode 和 equals 方法,所以我們可以非常愉快的使用 String 對象作為 key 來使用
介紹
equals() 的作用是用來判斷兩個對象是否相等。
hashCode() 的作用是獲取哈希碼,也稱為散列碼;它實際上是返回一個int整數(shù)。這個哈希碼的作用是確定該對象在哈希表中的索引位置。
關(guān)系
我們以“類的用途”來將“hashCode() 和 equals()的關(guān)系”分2種情況來說明。
不會創(chuàng)建“類對應(yīng)的散列表”
這里所說的“不會創(chuàng)建類對應(yīng)的散列表”是說:我們不會在HashSet, Hashtable, HashMap等等這些本質(zhì)是散列表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,用到該類。例如,不會創(chuàng)建該類的HashSet集合。
在這種情況下,該類的“hashCode() 和 equals() ”沒有半毛錢關(guān)系的!equals() 用來比較該類的兩個對象是否相等。而hashCode() 則根本沒有任何作用。
下面,我們通過示例查看類的兩個對象相等 以及 不等時hashCode()的取值。
/*** @desc 比較equals() 返回true 以及 返回false時, hashCode()的值。**/ public class NormalHashCodeTest{public static void main(String[] args) {// 新建2個相同內(nèi)容的Person對象,// 再用equals比較它們是否相等Person p1 = new Person("eee", 100);Person p2 = new Person("eee", 100);Person p3 = new Person("aaa", 200);System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());System.out.printf("p1.equals(p3) : %s; p1(%d) p3(%d)\n", p1.equals(p3), p1.hashCode(), p3.hashCode());}/*** @desc Person類。*/private static class Person {int age;String name;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public String toString() {return name + " - " +age;}/** * @desc 覆蓋equals方法 */ public boolean equals(Object obj){ if(obj == null){ return false; } //如果是同一個對象返回true,反之返回false if(this == obj){ return true; } //判斷是否類型相同 if(this.getClass() != obj.getClass()){ return false; } Person person = (Person)obj; return name.equals(person.name) && age==person.age; } } }運行結(jié)果:
p1.equals(p2) : true; p1(1169863946) p2(1901116749) p1.equals(p3) : false; p1(1169863946) p3(2131949076)從結(jié)果也可以看出:p1和p2相等的情況下,hashCode()也不一定相等。
會創(chuàng)建“類對應(yīng)的散列表”
這里所說的“會創(chuàng)建類對應(yīng)的散列表”是說:我們會在HashSet, Hashtable, HashMap等等這些本質(zhì)是散列表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,用到該類。例如,會創(chuàng)建該類的HashSet集合。
在這種情況下,該類的“hashCode() 和 equals() ”是有關(guān)系的:
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如果兩個對象相等,那么它們的hashCode()值一定相同。這里的相等是指,通過equals()比較兩個對象時返回true。
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如果兩個對象hashCode()相等,它們并不一定相等。因為在散列表中,hashCode()相等,即兩個鍵值對的哈希值相等。然而哈希值相等,并不一定能得出鍵值對相等。補(bǔ)充說一句:“兩個不同的鍵值對,哈希值相等”,這就是哈希沖突。
此外,在這種情況下。若要判斷兩個對象是否相等,除了要覆蓋equals()之外,也要覆蓋hashCode()函數(shù)。否則,equals()無效。
舉例,創(chuàng)建Person類的HashSet集合,必須同時覆蓋Person類的equals() 和 hashCode()方法。
如果單單只是覆蓋equals()方法。我們會發(fā)現(xiàn),equals()方法沒有達(dá)到我們想要的效果。
/*** @desc 比較equals() 返回true 以及 返回false時, hashCode()的值。**/ public class ConflictHashCodeTest1{public static void main(String[] args) {// 新建Person對象,Person p1 = new Person("eee", 100);Person p2 = new Person("eee", 100);Person p3 = new Person("aaa", 200);// 新建HashSet對象 HashSet set = new HashSet();set.add(p1);set.add(p2);set.add(p3);// 比較p1 和 p2, 并打印它們的hashCode()System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());// 打印setSystem.out.printf("set:%s\n", set);}/*** @desc Person類。*/private static class Person {int age;String name;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public String toString() {return "("+name + ", " +age+")";}/** * @desc 覆蓋equals方法 */ @Overridepublic boolean equals(Object obj){ if(obj == null){ return false; } //如果是同一個對象返回true,反之返回false if(this == obj){ return true; } //判斷是否類型相同 if(this.getClass() != obj.getClass()){ return false; } Person person = (Person)obj; return name.equals(person.name) && age==person.age; } } }運行結(jié)果:
p1.equals(p2) : true; p1(1169863946) p2(1690552137) set:[(eee, 100), (eee, 100), (aaa, 200)]結(jié)果分析:
我們重寫了Person的equals()。但是,很奇怪的發(fā)現(xiàn):HashSet中仍然有重復(fù)元素:p1 和 p2。為什么會出現(xiàn)這種情況呢?
這是因為雖然p1 和 p2的內(nèi)容相等,但是它們的hashCode()不等;所以,HashSet在添加p1和p2的時候,認(rèn)為它們不相等。
那同時覆蓋equals() 和 hashCode()方法呢?
/*** @desc 比較equals() 返回true 以及 返回false時, hashCode()的值。**/ public class ConflictHashCodeTest2{public static void main(String[] args) {// 新建Person對象,Person p1 = new Person("eee", 100);Person p2 = new Person("eee", 100);Person p3 = new Person("aaa", 200);Person p4 = new Person("EEE", 100);// 新建HashSet對象 HashSet set = new HashSet();set.add(p1);set.add(p2);set.add(p3);// 比較p1 和 p2, 并打印它們的hashCode()System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());// 比較p1 和 p4, 并打印它們的hashCode()System.out.printf("p1.equals(p4) : %s; p1(%d) p4(%d)\n", p1.equals(p4), p1.hashCode(), p4.hashCode());// 打印setSystem.out.printf("set:%s\n", set);}/*** @desc Person類。*/private static class Person {int age;String name;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public String toString() {return name + " - " +age;}/** * @desc重寫hashCode */ @Overridepublic int hashCode(){ int nameHash = name.toUpperCase().hashCode();return nameHash ^ age;}/** * @desc 覆蓋equals方法 */ @Overridepublic boolean equals(Object obj){ if(obj == null){ return false; } //如果是同一個對象返回true,反之返回false if(this == obj){ return true; } //判斷是否類型相同 if(this.getClass() != obj.getClass()){ return false; } Person person = (Person)obj; return name.equals(person.name) && age==person.age; } } }運行結(jié)果:
p1.equals(p2) : true; p1(68545) p2(68545) p1.equals(p4) : false; p1(68545) p4(68545) set:[aaa - 200, eee - 100]結(jié)果分析:
這下,equals()生效了,HashSet中沒有重復(fù)元素。
比較p1和p2,我們發(fā)現(xiàn):它們的hashCode()相等,通過equals()比較它們也返回true。所以,p1和p2被視為相等。
比較p1和p4,我們發(fā)現(xiàn):雖然它們的hashCode()相等;但是,通過equals()比較它們返回false。所以,p1和p4被視為不相等。
原則
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同一個對象(沒有發(fā)生過修改)無論何時調(diào)用hashCode()得到的返回值必須一樣。
如果一個key對象在put的時候調(diào)用hashCode()決定了存放的位置,而在get的時候調(diào)用hashCode()得到了不一樣的返回值,這個值映射到了一個和原來不一樣的地方,那么肯定就找不到原來那個鍵值對了。 -
hashCode()的返回值相等的對象不一定相等,通過hashCode()和equals()必須能唯一確定一個對象。不相等的對象的hashCode()的結(jié)果可以相等。hashCode()在注意關(guān)注碰撞問題的時候,也要關(guān)注生成速度問題,完美hash不現(xiàn)實。
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一旦重寫了equals()函數(shù)(重寫equals的時候還要注意要滿足自反性、對稱性、傳遞性、一致性),就必須重寫hashCode()函數(shù)。而且hashCode()的生成哈希值的依據(jù)應(yīng)該是equals()中用來比較是否相等的字段。
如果兩個由equals()規(guī)定相等的對象生成的hashCode不等,對于hashMap來說,他們很可能分別映射到不同位置,沒有調(diào)用equals()比較是否相等的機(jī)會,兩個實際上相等的對象可能被插入不同位置,出現(xiàn)錯誤。其他一些基于哈希方法的集合類可能也會有這個問題
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的【面试题】hashCode() 和 equals() 之间的关系的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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