【002期】说说 hashcode() 和 equals() 的作用、区别、联系?

hashCode()方法和equal()方法的作用其实一样,在Java里都是用来对比两个对象是否相等一致,那么equal()既然已经能实现对比的功能了,为什么还要hashCode()呢?
因为重写的equal()里一般比较的比较全面比较复杂,这样效率就比较低,而利用hashCode()进行对比,则只要生成一个hash值进行比较就可以了,效率很高,那么hashCode()既然效率这么高为什么还要equal()呢?

因为hashCode()并不是完全可靠,有时候不同的对象他们生成的hashcode也会一样(生成hash值得公式可能存在的问题),所以hashCode()只能说是大部分时候可靠,并不是绝对可靠,所以我们可以得出:

1、equal()相等的两个对象他们的hashCode()肯定相等,也就是用equal()对比是绝对可靠的。

2、hashCode()相等的两个对象他们的equal()不一定相等,也就是hashCode()不是绝对可靠的。

所有对于需要大量并且快速的对比的话如果都用equal()去做显然效率太低,所以解决方式是,每当需要对比的时候,首先用hashCode()去对比,如果hashCode()不一样,则表示这两个对象肯定不相等(也就是不必再用equal()去再对比了),如果hashCode()相同,此时再对比他们的equal(),如果equal()也相同,则表示这两个对象是真的相同了,这样既能大大提高了效率也保证了对比的绝对正确性!
这种大量的并且快速的对象对比一般使用的hash容器中,比如hashset,hashmap,hashtable等等,比如hashset里要求对象不能重复,则它内部必然要对添加进去的每个对象进行对比,而他的对比规则就是像上面说的那样,先hashCode(),如果hashCode()相同,再用equal()验证,如果hashCode()都不同,则肯定不同,这样对比的效率就很高了。
然而hashCode()和equal()一样都是基本类Object里的方法,而和equal()一样,Object里hashCode()里面只是返回当前对象的地址,如果是这样的话,那么我们相同的一个类,new两个对象,由于他们在内存里的地址不同,则他们的hashCode()不同,所以这显然不是我们想要的,所以我们必须重写我们类的hashCode()方法,即一个类,在hashCode()里面返回唯一的一个hash值,比如下面:

自定义一个类,代码如下:

class Person{
   int num;
   String name;

   public int hashCode(){
      return num*name.hashCode();
   }
}
由于标识这个类的是他的内部的变量num和name,所以我们就根据他们返回一个hash值,作为这个类的唯一hash值。
所以如果我们的对象要想放进hashSet,并且发挥hashSet的特性(即不包含一样的对象),则我们就要重写我们类的hashCode()和equal()方法了。像String,Integer等这种类内部都已经重写了这两个方法。
当然如果我们只是平时想对比两个对象 是否一致,则只重写一个equal(),然后利用equal()去对比也行的。

哈希码(HashCode)

哈希码产生的依据:哈希码并不是完全唯一的,它是一种算法,让同一个类的对象按照自己不同的特征尽量的有不同的哈希码,但不表示不同的对象哈希码完全不同。也有相同的情况,看程序员如何写哈希码的算法。

什么是哈希码(HashCode)

在Java中,哈希码代表对象的特征。例如对象,代码如下:

String str1 = "aa", str1.hashCode= 3104
String str2 = "bb", str2.hashCode= 3106
String str3 = "aa", str3.hashCode= 3104

根据HashCode由此可得出str1!=str2,str1==str3

下面给出几个常用的哈希码的算法。
1、Object类的hashCode.返回对象的内存地址经过处理后的结构,由于每个对象的内存地址都不一样,所以哈希码也不一样。
2、String类的hashCode.根据String类包含的字符串的内容,根据一种特殊算法返回哈希码,只要字符串所在的堆空间相同,返回的哈希码也相同。

3、Integer类,返回的哈希码就是Integer对象里所包含的那个整数的数值,例如Integer i1=new Integer(100),i1.hashCode的值就是100 。由此可见,2个一样大小的Integer对象,返回的哈希码也一样。

equals方法在hibernate中的应用

equals方法是默认的判断2个对象是否相等的方法,在Object类里有实现,判断的是2个对象的内存地址。在hibernate中,不允许存在同类对象中有2个一样的实例。hibernate通过equals方法做判断。如:

User u1 = new User("张三");
User u2 = new User("李四");
User u3 = new User("张三");

按照项目需求,用户只要名字相同,就表示同一个用户,所以我们认为,u1和u3是同一个人,同一个对象。但是因为u1,u2,u3三者的内存地址都各不相同,所以hibernate会认为这是3个不同的对象。这与我们假设的出了矛盾。因此,我们将覆盖Object类中的equals方法。

public class User{
   private String userName;
   ….//get ,set方法省
   //覆盖Object里的equals方法
   public boolean equals(Object arg0){
   if (!(arg0 instanceof User)){
      return false;
   }
   User user = (User)arg0;
   //如果名字相同,则表示属于同一个对象。
   if(user.getName().equals(this.getName)){
      return true;
   }else{
      return false; 
   }
}

这样hibernate在插入数据的时候,如果传过来一个叫”张三”的用户,hibernate会先判断有没有叫“张三”的用户,如果没有,就允许插入,如果有,就不允许插入。这样做可以保证数据的高度一致性,不同的项目有不同的需求,所以要根据自己的需求来覆盖equals方法。

equals和HashCode的关系

在hibernate中,它认为2个对象只要equals返回true,那么hashCode一定相等。但是实际情况呢?

User u1 = new User("张三");
User u2 = new User("张三");

由于我们重写了User的equals方法,所以 u1.equals(u2);返回true 但是,User并没有重写hashCode方法,它用的是Object类的hashCode方法,所以 u1.hashCode = 31050006 u2.hashCode = 31587890 两者的hashCode并不相等。违背了hibernate的原则 由此hibernate会产生错误判断,又以为它们不是同一个对象,因此我们还得重写User 的hashCode方法。如何重写hashCode方法呢?

HashCode的重写

哈希码要完成这么一件事,首先要保证如果equlas出来的结果相等,那么hashCode也相等。像上面的u1和u2,由于名字都是“张三”,所以应该返回相同的hashCode。所以我们可以想一个办法。让User的哈希码返回User里面name字段的哈希码,这样就保证,名字相同的人,不但equlas方法相同,而且hashCode相等。那么User类就变成

public class User{
   private String userName;
   //覆盖Object里的equals方法
   public boolean equals(Object arg0){
      if(!(arg0 instanceof User)){
            return false;
      }
      User user = (User)arg0;
      //如果名字相同,则表示属于同一个对象。
      if (user.getName().equals(this.getName)){
         return true;
      }else{
         return false;
      }
   }
   //覆盖Object里的hashCode方法
   public int hashCode() {
      return name.hashCode();//返回名字的哈希码。
   }
}

这样可以保证hibernate根据我们自己的需求来判断重复对象

hashcode()和equals()关系

1、默认情况(没有覆盖equals方法)下equals方法都是调用Object类的equals方法,而Object的equals方法主要用于判断对象的内存地址引用是不是同一个地址(是不是同一个对象)。
2 、要是类中覆盖了equals方法,那么就要根据具体的代码来确定equals方法的作用了,覆盖后一般都是通过对象的内容是否相等来判断对象是否相等。

没有覆盖equals方法代码如下:

//学生类
public class Student {  
    private int age;  
    private String name;  
      
    public Student() {  
    }  
    public Student(int age, String name) {  
        super();  
        this.age = age;  
        this.name = name;  
    }  
    public int getAge() {  
        return age;  
    }  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
    public void setAge(int age) {  
        this.age = age;  
    }  
    public void setName(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
}

测试 代码如下:

import java.util.HashSet;  
import java.util.LinkedList;  
import java.util.Set;  
  
  
public class EqualsTest {  
    public static void main(String[] args) {  
        LinkedList<Student> list = new LinkedList<Student>();  
        Set<Student> set = new HashSet<Student>();  
        Student stu1  = new Student(3,"张三");  
        Student stu2  = new Student(3,"张三");  
        System.out.println("stu1 == stu2 : "+(stu1 == stu2));  
        System.out.println("stu1.equals(stu2) : "+stu1.equals(stu2));  
        list.add(stu1);  
        list.add(stu2);  
        System.out.println("list size:"+ list.size());  
          
        set.add(stu1);  
        set.add(stu2);  
        System.out.println("set size:"+ set.size());  
    }  
  
}

运行结果:

stu1 == stu2 : false
stu1.equals(stu2) : false
list size:2
set size:2
结果分析:Student类没有覆盖equals方法,stu1调用equals方法实际上调用的是Object的equals方法。所以采用对象内存地址是否相等来判断对象是否相等。因为是两个新对象所以对象的内存地址不相等,所以stu1.equals(stu2) 是false。
3、我们覆盖一下equals方法(age和name属性),让Student类其通过判断对象的内容是否相等来确定对象是否相等。

覆盖后的Student类:

//学生类
public class Student {  
    private int age;  
    private String name;  
      
    public Student() {  
    }  
    public Student(int age, String name) {  
        super();  
        this.age = age;  
        this.name = name;  
    }  
    public int getAge() {  
        return age;  
    }  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
    public void setAge(int age) {  
        this.age = age;  
    }  
    public void setName(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
    @Override  
    public boolean equals(Object obj) {  
        if (this == obj)  
            return true;  
        if (obj == null)  
            return false;  
        if (getClass() != obj.getClass())  
            return false;  
        Student other = (Student) obj;  
        if (age != other.age)  
            return false;  
        if (name == null) {  
            if (other.name != null)  
                return false;  
        } else if (!name.equals(other.name))  
            return false;  
        return true;  
    }  
      
}

运行结果:

stu1 == stu2 : false
stu1.equals(stu2) : true
list size:2
set size:2

结果分析:因为Student两个对象的age和name属性相等,而且又是通过覆盖equals方法来判断的,所示stu1.equals(stu2) 为true。注意以上几次测试list和set的size都是2

4、通过以上的代码运行,我们知道equals方法已经生效。接下来我们在覆盖一下hashCode方法(通过age和name属性来生成hashcode)并不覆盖equals方法,其中Hash码是通过age和name生成的。

覆盖hashcode后的Student类:

//学生类
public class Student {  
    private int age;  
    private String name;  
      
    public Student() {  
    }  
    public Student(int age, String name) {  
        super();  
        this.age = age;  
        this.name = name;  
    }  
    public int getAge() {  
        return age;  
    }  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
    public void setAge(int age) {  
        this.age = age;  
    }  
    public void setName(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
    @Override  
    public int hashCode() {  
        final int prime = 31;  
        int result = 1;  
        result = prime * result + age;  
        result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());  
        return result;  
    }     
}

运行结果:

stu1 == stu2 : false
stu1.equals(stu2) : false
list size:2
hashCode :775943
hashCode :775943
set size:2
结果分析:我们并没有覆盖equals方法只覆盖了hashCode方法,两个对象虽然hashCode一样,但在将stu1和stu2放入set集合时由于equals方法比较的两个对象是false,所以就没有在比较两个对象的hashcode值。

5、我们覆盖一下equals方法和hashCode方法。

//学生类
public class Student {  
    private int age;  
    private String name;  
    public Student() {  
    }  
    public Student(int age, String name) {  
        super();  
        this.age = age;  
        this.name = name;  
    }  
    public int getAge() {  
        return age;  
    }  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
    public void setAge(int age) {  
        this.age = age;  
    }  
    public void setName(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
    @Override  
    public int hashCode() {  
        final int prime = 31;  
        int result = 1;  
        result = prime * result + age;  
        result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());  
        System.out.println("hashCode : "+ result);  
        return result;  
    }  
    @Override  
    public boolean equals(Object obj) {  
        if (this == obj)  
            return true;  
        if (obj == null)  
            return false;  
        if (getClass() != obj.getClass())  
            return false;  
        Student other = (Student) obj;  
        if (age != other.age)  
            return false;  
        if (name == null) {  
            if (other.name != null)  
                return false;  
        } else if (!name.equals(other.name))  
            return false;  
        return true;  
    }  
      
}

运行结果:

stu1 == stu2 : false
stu1.equals(stu2) :true
list size:2
hashCode :775943
hashCode :775943
set size:1

结果分析:stu1和stu2通过equals方法比较相等,而且返回的hashCode值一样,所以放入set集合中时只放入了一个对象。

6、下面我们让两个对象equals方法比较相等,但hashCode值不相等试试。

//学生类
public class Student {  
    private int age;  
    private String name;  
    <span style="color:#ff0000;">private static int index=5;</span>  
    public Student() {  
    }  
    public Student(int age, String name) {  
        super();  
        this.age = age;  
        this.name = name;  
    }  
    public int getAge() {  
        return age;  
    }  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
    public void setAge(int age) {  
        this.age = age;  
    }  
    public void setName(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
    @Override  
    public int hashCode() {  
        final int prime = 31;  
        int result = 1;  
        result = prime * result + <span style="color:#ff0000;">(age+index++)</span>;  
        result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());  
        <span style="color:#ff0000;">System.out.println("result :"+result);</span>  
        return result;  
    }  
    @Override  
    public boolean equals(Object obj) {  
        if (this == obj)  
            return true;  
        if (obj == null)  
            return false;  
        if (getClass() != obj.getClass())  
            return false;  
        Student other = (Student) obj;  
        if (age != other.age)  
            return false;  
        if (name == null) {  
            if (other.name != null)  
                return false;  
        } else if (!name.equals(other.name))  
            return false;  
        return true;  
    }  
      
}

运行结果:

stu1 == stu2 : false
stu1.equals(stu2) : true
list size:2
hashCode :776098
hashCode :776129
set size:2

结果分析:虽然stu1和stu2通过equals方法比较相等,但两个对象的hashcode的值并不相等,所以在将stu1和stu2放入set集合中时认为是两个不同的对象。

7、修改stu1的某个属性值

//学生类
public class Student {  
    private int age;  
    private String name;  
    public Student() {  
    }  
    public Student(int age, String name) {  
        super();  
        this.age = age;  
        this.name = name;  
    }  
    public int getAge() {  
        return age;  
    }  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
    public void setAge(int age) {  
        this.age = age;  
    }  
    public void setName(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
    @Override  
    public int hashCode() {  
        final int prime = 31;  
        int result = 1;  
        result = prime * result + age;  
        result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());  
        System.out.println("hashCode : "+ result);  
        return result;  
    }  
    @Override  
    public boolean equals(Object obj) {  
        if (this == obj)  
            return true;  
        if (obj == null)  
            return false;  
        if (getClass() != obj.getClass())  
            return false;  
        Student other = (Student) obj;  
        if (age != other.age)  
            return false;  
        if (name == null) {  
            if (other.name != null)  
                return false;  
        } else if (!name.equals(other.name))  
            return false;  
        return true;  
    }  
      
}

测试代码如下:

import java.util.HashSet;  
import java.util.LinkedList;  
import java.util.Set;  
  
  
public class EqualsTest {  
    public static void main(String[] args) {  
        LinkedList<Student> list = new LinkedList<Student>();  
        Set<Student> set = new HashSet<Student>();  
        Student stu1  = new Student(3,"张三");  
        Student stu2  = new Student(3,"张三");  
        System.out.println("stu1 == stu2 : "+(stu1 == stu2));  
        System.out.println("stu1.equals(stu2) : "+stu1.equals(stu2));  
        list.add(stu1);  
        list.add(stu2);  
        System.out.println("list size:"+ list.size());  
          
        set.add(stu1);  
        set.add(stu2);  
        System.out.println("set size:"+ set.size());  
        stu1.setAge(34);  
        System.out.println("remove stu1 : "+set.remove(stu1));  
        System.out.println("set size:"+ set.size());  
    }  
  
}

运行结果:

stu1 == stu2 : false
stu1.equals(stu2) : true
list size:2
hashCode : 775943
hashCode : 775943
set size:1
hashCode : 776904
remove stu1 : false
set size:1

结果分析:当我们将某个对象存到set中时,如果该对象的属性参与了hashcode的计算,那么以后就不能修改该对象参与hashcode计算的那些属性了,否则会引起意向不到的错误的。正如测试中,不能够移除stu1对象。
1)equals方法用于比较对象的内容是否相等(覆盖以后)
2)hashcode方法只有在集合中用到
3)当覆盖了equals方法时,比较对象是否相等将通过覆盖后的equals方法进行比较(判断对象的内容是否相等)。
4)将对象放入到集合中时,首先判断要放入对象的hashcode值与集合中的任意一个元素的hashcode值是否相等,如果不相等直接将该对象放入集合中。如果hashcode值相等,然后再通过equals方法判断要放入对象与集合中的任意一个对象是否相等,如果equals判断不相等,直接将该元素放入到集合中,否则不放入。
5)将元素放入集合的流程图:

6)HashSet中add方法源代码:

public boolean add(E e) {  
    return map.put(e, PRESENT)==null;  
}

map.put源代码:

public V put(K key, V value) {  
   if (key == null)  
        return putForNullKey(value);  
    int hash = hash(key.hashCode());  
    int i = indexFor(hash, table.length);  
    for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {  
        Object k;  
        if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {  
            V oldValue = e.value;  
            e.value = value;  
            e.recordAccess(this);  
            return oldValue;  
        }  
    }  

    modCount++;  
    addEntry(hash, key, value, i);  
    return null;
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