java基礎 equals與hashcode

兩個對象值相同 (x.equals(y) == true) ,但卻可有不同的 hash code ,這 句話對不對?

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原則上是不對 但是又是對的,有相同的 hash code 這是java語言的定義:
對象相等則hashCode一定相等,
hashCode相等對象未必相等

  1. 如果是基本變量,沒有hashcode和equals方法,基本變量的比較方式就只有==;
  2. 如果是變量,由於在java中所有變量定義都是一個指向實際存儲的一個句柄(你可以理解爲c++中的指針),在這裏==是比較句柄的地址(你可以理解爲指針的存儲地址),而不是句柄指向的實際內存中的內容,如果要比較實際內存中的內容,那就要用equals方法,但是!!!

如果是你自己定義的一個類,比較自定義類用equals==是一樣的,都是比較句柄地址,因爲自定義的類是繼承於object,而object中的equals就是用==來實現的,你可以看源碼。那爲什麼我們用的String等等類型equals是比較實際內容呢,是因爲String等常用類已經重寫了object中的equals方法,讓equals來比較實際內容,你也可以看源碼。

  1. hashcode

在一般的應用中你不需要了解hashcode的用法,但當你用到hashmap,hashset等集合類時要注意下hashcode。你想通過一個object的key來拿hashmap的value,hashmap的工作方法是,通過你傳入的object的hashcode在內存中找地址,當找到這個地址後再通過equals方法來比較這個地址中的內容是否和你原來放進去的一樣,一樣就取出value。所以這裏要匹配2部分,hashcodeequals

但假如說你new一個object作爲key去拿value是永遠得不到結果的,因爲每次new一個object,這個object的hashcode是永遠不同的,所以我們要重寫hashcode,你可以令你的hashcode是object中的一個恆量,這樣永遠可以通過你的object的hashcode來找到key的地址,然後你要重寫你的equals方法,使內存中的內容也相等。。。

一般來講,equals這個方法是給用戶調用的,如果你想判斷2個對象是否相等,你可以重寫equals方法,然後在代碼中調用,就可以判斷他們是否相等了。簡單來講,equals方法主要是用來判斷從表面上看或者從內容上看,2個對象是不是相等。舉個例子,有個學生類,屬性只有姓名和性別,那麼我們可以認爲只要姓名和性別相等,那麼就說這2個對象是相等的。

hashcode方法一般用戶不會去調用,比如在hashmap中,由於key是不可以重複的,他在判斷key是不是重複的時候就判斷了hashcode這個方法,而且也用到了equals方法。這裏不可以重複是說equals和hashcode只要有一個不等就可以了!所以簡單來講,hashcode相當於是一個對象的編碼,就好像文件中的md5,他和equals不同就在於他返回的是int型的,比較起來不直觀。我們一般在覆蓋equals的同時也要覆蓋hashcode,讓他們的邏輯一致。舉個例子,還是剛剛的例子,如果姓名和性別相等就算2個對象相等的話,那麼hashcode的方法也要返回姓名的hashcode值加上性別的hashcode值,這樣從邏輯上,他們就一致了。

要從物理上判斷2個對象是否相等,用==就可以了

hashCode()方法和equal()方法的作用其實一樣,在Java裏都是用來對比兩個對象是否相等一致,那麼equal()既然已經能實現對比的功能了,爲什麼還要hashCode()呢?

因爲重寫的equal()裏一般比較的比較全面比較複雜,這樣效率就比較低,而利用hashCode()進行對比,則只要生成一個hash值進行比較就可以了,效率很高,那麼hashCode()既然效率這麼高爲什麼還要equal()呢?

因爲hashCode()並不是完全可靠,有時候不同的對象他們生成的hashcode也會一樣(生成hash值得公式可能存在的問題),所以hashCode()只能說是大部分時候可靠,並不是絕對可靠,所以我們可以得出:

1.equal()相等的兩個對象他們的hashCode()肯定相等,也就是用equal()對比是絕對可靠的。
2.hashCode()相等的兩個對象他們的equal()不一定相等,也就是hashCode()不是絕對可靠的。

所有對於需要大量並且快速的對比的話如果都用equal()去做顯然效率太低,所以解決方式是,每當需要對比的時候,首先用hashCode()去對比,如果hashCode()不一樣,則表示這兩個對象肯定不相等(也就是不必再用equal()去再對比了),如果hashCode()相同,此時再對比他們的equal(),如果equal()也相同,則表示這兩個對象是真的相同了,這樣既能大大提高了效率也保證了對比的絕對正確性!

這種大量的並且快速的對象對比一般使用的hash容器中,比如hashset,hashmap,hashtable等等,比如hashset裏要求對象不能重複,則他內部必然要對添加進去的每個對象進行對比,而他的對比規則就是像上面說的那樣,先hashCode(),如果hashCode()相同,再用equal()驗證,如果hashCode()都不同,則肯定不同,這樣對比的效率就很高了。

然而hashCode()和equal()一樣都是基本類Object裏的方法,而和equal()一樣,Object裏hashCode()裏面只是返回當前對象的地址,如果是這樣的話,那麼我們相同的一個類,new兩個對象,由於他們在內存裏的地址不同,則他們的hashCode()不同,所以這顯然不是我們想要的,所以我們必須重寫我們類的hashCode()方法,即一個類,在hashCode()裏面返回唯一的一個hash值,比如下面:

自定義一個類

class Person{
   int num;
   String name;

   public int hashCode(){
      return num*name.hashCode();
    }

}

由於標識這個類的是他的內部的變量num和name,所以我們就根據他們返回一個hash值,作爲這個類的唯一hash值。

所以如果我們的對象要想放進hashSet,並且發揮hashSet的特性(即不包含一樣的對象),則我們就要重寫我們類的hashCode()和equal()方法了。像String,Integer等這種類內部都已經重寫了這兩個方法。當然如果我們只是平時想對比兩個對象 是否一致,則只重寫一個equal(),然後利用equal()去對比也行的。

介紹二

哈希碼(HashCode)

哈希碼產生的依據:哈希碼並不是完全唯一的,它是一種算法,讓同一個類的對象按照自己不同的特徵儘量的有不同的哈希碼,但不表示不同的對象哈希碼完全不同。也有相同的情況,看程序員如何寫哈希碼的算法。

什麼是哈希碼(HashCode)

在Java中,哈希碼代表對象的特徵。
例如對象

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

根據HashCode由此可得出str1!=str2,str1==str3

下面給出幾個常用的哈希碼的算法。

  1. Object類的hashCode.返回對象的內存地址經過處理後的結構,由於每個對象的內存地址都不一樣,所以哈希碼也不一樣。
  2. String類的hashCode.根據String類包含的字符串的內容,根據一種特殊算法返回哈希碼,只要字符串所在的堆空間相同,返回的哈希碼也相同。
  3. Integer類,返回的哈希碼就是Integer對象裏所包含的那個整數的數值,例如Integer i1=new Integer(100),i1.hashCode的值就是100 。由此可見,2個一樣大小的Integer對象,返回的哈希碼也一樣。

equals方法在hibernate中的應用

equals方法是默認的判斷2個對象是否相等的方法,在Object類裏有實現,判斷的是2個對象的內存地址。在hibernate中,不允許存在同類對象中有2個一樣的實例。hibernate通過equals方法做判斷。如:

User u1 = new User(“張三”);
User u2 = new User(“李四”);
User u3 = new User(“張三”);

按照項目需求,用戶只要名字相同,就表示同一個用戶,所以我們認爲,u1和u3是同一個人,同一個對象。但是因爲u1,u2,u3三者的內存地址都各不相同,所以hibernate會認爲這是3個不同的對象。這與我們假設的出了矛盾。 因此,我們將覆蓋Object類中的equals方法。

public class User{
    private String userName;
    ….//get ,set方法省

    //覆蓋Object裏的equals方法
    public boolean equals(Object arg0){
        if (!(arg0 instanceof User)){
            return false;
        }
        
        User user = (User)arg0;
        //如果名字相同,則表示屬於同一個對象。
        if(user.getName().equals(this.getName)){
            return true;
        }else{
            return false; 
        }
    }

這樣hibernate在插入數據的時候,如果傳過來一個叫”張三”的用戶,hibernate會先判斷有沒有叫“張三”的用戶,如果沒有,就允許插入,如果有,就不允許插入。這樣做可以保證數據的高度一致性,不同的項目有不同的需求,所以要根據自己的需求來覆蓋equals方法

equals和HashCode的關係

在hibernate中,它認爲2個對象只要equals返回true,那麼hashCode一定相等。 但是實際情況呢?

User u1 = new User(“張三”);
User u2 = new User(“張三”);

由於我們重寫了User的equals方法,所以 u1.equals(u2);返回true 但是,User並沒有重寫hashCode方法,它用的是Object類的hashCode方法,所以 u1.hashCode = 31050006 u2.hashCode = 31587890 兩者的hashCode並不相等。違背了hibernate的原則由此hibernate會產生錯誤判斷,又以爲它們不是同一個對象,因此我們還得重寫User 的hashCode方法。如何重寫hashCode方法呢?

HashCode的重寫

如第2節所講,哈希碼要完成這麼一件事,首先要保證如果equlas出來的結果相等,那麼hashCode也相等。像上面的u1和u2,由於名字都是“張三”,所以應該返回相同的hashCode。所以我們可以想一個辦法。讓User的哈希碼返回User裏面name字段的哈希碼,這樣就保證,名字相同的人,不但equlas方法相同,而且hashCode相等。 那麼User類就變成

public class User{

    private String userName;

    //覆蓋Object裏的equals方法
    public boolean equals(Object arg0){
        if(!(arg0 instanceof User)){
            return false;
        }
        User user = (User)arg0;
        
        //如果名字相同,則表示屬於同一個對象。
        if (user.getName().equals(this.getName)){
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }

    //覆蓋Object裏的hashCode方法
    public int hashCode() {
        return name.hashCode();//返回名字的哈希碼。
    }
}

這樣可以保證hibernate根據我們自己的需求來判斷重複對象

介紹三

一、equals方法的作用

  1. 默認情況(沒有覆蓋equals方法)下equals方法都是調用Object類的equals方法,而Object的equals方法主要用於判斷對象的內存地址引用是不是同一個地址(是不是同一個對象)。

  2. 要是類中覆蓋了equals方法,那麼就要根據具體的代碼來確定equals方法的作用了,覆蓋後一般都是通過對象的內容是否相等來判斷對象是否相等。

沒有覆蓋equals方法代碼如下:

//學生類  
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;  
    }  
}

測試 代碼如下:

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,"張三");  
        Student stu2  = new Student(3,"張三");  
        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());  
    }  
  
}

運行結果:

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

結果分析:Student類沒有覆蓋equals方法,stu1調用equals方法實際上調用的是Object的equals方法。所以採用對象內存地址是否相等來判斷對象是否相等。因爲是兩個新對象所以對象的內存地址不相等,所以stu1.equals(stu2)是false。

3、我們覆蓋一下equals方法(age和name屬性),讓Student類其通過判斷對象的內容是否相等來確定對象是否相等。

覆蓋後的Student類:

//學生類  
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;  
    }  
      
}

運行結果:

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

結果分析:因爲Student兩個對象的age和name屬性相等,而且又是通過覆蓋equals方法來判斷的,所示stu1.equals(stu2) 爲true。注意以上幾次測試list和set的size都是2

二、HashCode

4、通過以上的代碼運行,我們知道equals方法已經生效。接下來我們在覆蓋一下hashCode方法(通過age和name屬性來生成hashcode)並不覆蓋equals方法,其中Hash碼是通過age和name生成的。

覆蓋hashcode後的Student類:

//學生類  
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;  
    }     
}

運行結果:

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

結果分析:我們並沒有覆蓋equals方法只覆蓋了hashCode方法,兩個對象雖然hashCode一樣,但在將stu1和stu2放入set集合時由於equals方法比較的兩個對象是false,所以就沒有在比較兩個對象的hashcode值。

5、我們覆蓋一下equals方法和hashCode方法。

Student代碼如下:

//學生類  
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;  
    }  
      
}

運行結果:

stu1 == stu2 : false

stu1.equals(stu2) :true

list size:2

hashCode :775943

hashCode :775943

set size:1

結果分析:stu1和stu2通過equals方法比較相等,而且返回的hashCode值一樣,所以放入set集合中時只放入了一個對象。

6、下面我們讓兩個對象equals方法比較相等,但hashCode值不相等試試。

Student類的代碼如下:

//學生類  
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;  
    }  
      
}

運行結果:

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

結果分析:雖然stu1和stu2通過equals方法比較相等,但兩個對象的hashcode的值並不相等,所以在將stu1和stu2放入set集合中時認爲是兩個不同的對象。

7、修改stu1的某個屬性值

Student代碼如下:

//學生類  
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;  
    }  
      
}

測試代碼如下:

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,"張三");  
        Student stu2  = new Student(3,"張三");  
        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());  
    }  
  
}

運行結果:

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

結果分析:

當我們將某個對象存到set中時,如果該對象的屬性參與了hashcode的計算,那麼以後就不能修改該對象參與hashcode計算的那些屬性了,否則會引起意向不到的錯誤的。正如測試中,不能夠移除stu1對象。
總結:

1、equals方法用於比較對象的內容是否相等(覆蓋以後)

2、hashcode方法一般只有在集合中用到

3、當覆蓋了equals方法時,比較對象是否相等將通過覆蓋後的equals方法進行比較(判斷對象的內容是否相等)。

4、將對象放入到集合中時,首先判斷要放入對象的hashcode值與集合中的任意一個元素的hashcode值是否相等,如果不相等直接將該對象放入集合中。如果hashcode值相等,然後再通過equals方法判斷要放入對象與集合中的任意一個對象是否相等,如果equals判斷不相等,直接將該元素放入到集合中,否則不放入。

5、將元素放入集合的流程圖:
image

6、HashSet中add方法源代碼:

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

map.put源代碼:

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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