十分鐘弄懂 java 中==、equals、hashCode 的區別

先來個總結:

  1. ==運算符是判斷兩個對象是不是同一個對象,即他們的地址是否相等
  2. object類中equals與==是等效的
  3. 覆寫equals更多的是追求兩個對象在邏輯上的相等,你可以說是值相等,也可說是內容相等。(覆蓋以後,覆蓋equals時總要覆蓋hashCode )
  4. hashCode用於返回對象的hash值,主要用於查找的快捷性,因爲hashCode也是在Object對象中就有的,所以所有Java對象都有hashCode,在HashTable和HashMap這一類的散列結構中,都是通過hashCode來查找在散列表中的位置的。

一. Java == 運算符 區別

java中的數據類型,可分爲兩類:

1.基本數據類型,也稱原始數據類型

byte,short,char,int,long,float,double,boolean 他們之間的比較,應用雙等號(==),比較的是他們的值。

2.引用類型(類、接口、數組)

當他們用(==)進行比較的時候,比較的是他們在內存中的存放地址,所以,除非是同一個new出來的對象,他們的比較後的結果爲true,否則比較後結果爲false。

對象是放在堆中的,棧中存放的是對象的引用(地址)。由此可見'=='是對棧中的值進行比較的。如果要比較堆中對象的內容是否相同,那麼就要重寫equals方法了。

二. Java裏面有==運算符了,爲什麼還需要equals

equals()的作用是用來判斷兩個對象是否相等,在Object裏面的定義是:

//equals與==是等效的
public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }

這說明在我們實現自己的equals方法之前,equals等價於==,而==運算符是判斷兩個對象是不是同一個對象,即他們的地址是否相等。而覆寫equals更多的是追求兩個對象在邏輯上的相等,你可以說是值相等,也可說是內容相等。
String.java中對equals方法的重寫

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

這裏對equals重新需要注意五點:

  1. 自反性:對任意引用值X,x.equals(x)的返回值一定爲true.
  2. 對稱性:對於任何引用值x,y,當且僅當y.equals(x)返回值爲true時,x.equals(y)的返回值一定爲true;
  3. 傳遞性:如果x.equals(y)=true, y.equals(z)=true,則x.equals(z)=true
  4. 一致性:如果參與比較的對象沒任何改變,則對象比較的結果也不應該有任何改變
  5. 非空性:任何非空的引用值X,x.equals(null)的返回值一定爲false

在以下幾種條件中,不覆寫equals就能達到目的:

  • 類的每個實例本質上是唯一的:強調活動實體的而不關心值得,比如Thread,我們在乎的是哪一個線程,這時候用equals就可以比較了。
  • 不關心類是否提供了邏輯相等的測試功能:有的類的使用者不會用到它的比較值得功能,比如Random類,基本沒人會去比較兩個隨機值吧
  • 超類已經覆蓋了equals,子類也只需要用到超類的行爲:比如AbstractMap裏已經覆寫了equals,那麼繼承的子類行爲上也就需要這個功能,那也不需要再實現了。
  • 類是私有的或者包級私有的,那也用不到equals方法:這時候需要覆寫equals方法來禁用它:
@Override public boolean equals(Object obj) { throw new AssertionError();}

三. hashCode,有什麼用?

hashCode()方法返回的就是一個數值,從方法的名稱上就可以看出,其目的是生成一個hash碼。hash碼的主要用途就是在對對象進行散列的時候作爲key輸入,據此很容易推斷出,我們需要每個對象的hash碼儘可能不同,這樣才能保證散列的存取性能。事實上,Object類提供的默認實現確實保證每個對象的hash碼不同(在對象的內存地址基礎上經過特定算法返回一個hash碼)。Java採用了哈希表的原理。哈希(Hash)實際上是個人名,由於他提出一哈希算法的概念,所以就以他的名字命名了。 哈希算法也稱爲散列算法,是將數據依特定算法直接指定到一個地址上。初學者可以這樣理解,hashCode方法實際上返回的就是對象存儲的物理地址(實際可能並不是)。

3.1 hashCode的作用

想要明白,必須要先知道Java中的集合。  
總的來說,Java中的集合(Collection)有兩類,一類是List,再有一類是Set。前者集合內的元素是有序的,元素可以重複;後者元素無序,但元素不可重複。

那麼這裏就有一個比較嚴重的問題了:要想保證元素不重複,可兩個元素是否重複應該依據什麼來判斷呢?

這就是Object.equals方法了。但是,如果每增加一個元素就檢查一次,那麼當元素很多時,後添加到集合中的元素比較的次數就非常多了。也就是說,如果集合中現在已經有1000個元素,那麼第1001個元素加入集合時,它就要調用1000次equals方法。這顯然會大大降低效率。
於是,Java採用了哈希表的原理。

這樣一來,當集合要添加新的元素時,

先調用這個元素的hashCode方法,就一下子能定位到它應該放置的物理位置上。

如果這個位置上沒有元素,它就可以直接存儲在這個位置上,不用再進行任何比較了;

如果這個位置上已經有元素了,就調用它的equals方法與新元素進行比較,相同的話就不存,不相同就散列其它的地址。所以這裏存在一個衝突解決的問題。這樣一來實際調用equals方法的次數就大大降低了,幾乎只需要一兩次。

 

知識拓展圖(總結拓展如下):

 

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