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為什么在重寫 equals方法的同時必須重寫 hashcode方法

更新時間：2016年07月27日 16:26:51 作者：屌絲的煩惱

Object 類是所有類的父類，其 equals 方法比較的是兩個對象的引用指向的地址，hashcode 是一個本地方法，返回的是對象地址值。他們都是通過比較地址來比較對象是否相等的

我們都知道Java語言是完全面向?qū)ο蟮?，在java中，所有的對象都是繼承于Object類。
其 equals 方法比較的是兩個對象的引用指向的地址，hashcode 是一個本地方法，返回的是對象地址值。Ojbect類中有兩個方法equals、hashCode，這兩個方法都是用來比較兩個對象是否相等的。

為何重寫 equals方法的同時必須重寫 hashcode方法呢

可以這樣理解：重寫了 equals 方法，判斷對象相等的業(yè)務(wù)邏輯就變了，類的設(shè)計者不希望通過比較內(nèi)存地址來比較兩個對象是否相等，而 hashcode 方法繼續(xù)按照地址去比較也沒有什么意義了，索性就跟著一起變吧。

還有一個原因來源于集合。下面慢慢說~

舉個例子：

在學(xué)校中，是通過學(xué)號來判斷是不是這個人的。

下面代碼中情景為學(xué)籍錄入，學(xué)號 123 被指定給學(xué)生 Tom，學(xué)號 456 被指定給學(xué)生 Jerry，學(xué)號 123 被失誤指定給 Lily。而在錄入學(xué)籍的過程中是不應(yīng)該出現(xiàn)學(xué)號一樣的情況的。

根據(jù)情景需求是不能添加重復(fù)的對象，可以通過 HashSet 實現(xiàn)。

public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student stu = new Student(123,"Tom");
HashSet<Student> set = new HashSet<>();
set.add(stu);
set.add(new Student(456, "Jerry"));
set.add(new Student(123, "Lily"));
Iterator<Student> iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Student student = iterator.next(); 
System.out.println(student.getStuNum() + " --- " + student.getName());
}
}
};
class Student {
private int stuNum;
private String name;
public Student(int stuNum,String name){
this.stuNum = stuNum;
this.name = name;
}
public int getStuNum() {
return stuNum;
}
public String getName() {
return name;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if(this==obj)
return true;
if(obj instanceof Student){
if(this.getStuNum()==((Student)obj).getStuNum())
return true;
}
return false;
}
}

輸出為：

123 --- Lily
456 --- Jerry
123 --- Tom

根據(jù)輸出我們發(fā)現(xiàn)，再次將學(xué)號 123 指定給 Lily 居然成功了。到底哪里出了問題呢?

我們看一下 HashSet 的 add 方法：

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

其實 HashSet 是通過 HashMap 實現(xiàn)的，由此我們追蹤到 HashMap 的 put 方法：

public V put(K key, V value) {
if (table == EMPTY_TABLE) {
inflateTable(threshold);
}
if (key == null)
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key);
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;
}

1.根據(jù) key，也就是 HashSet 所要添加的對象，得到 hashcode，由 hashcode 做特定位運算得到 hash 碼；

2.利用 hash 碼定位找到數(shù)組下標(biāo)，得到鏈表的鏈?zhǔn)祝?/p>

3.遍歷鏈表尋找有沒有相同的 key，判斷依據(jù)是 e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))。在add Lily 的時候，由于重寫了 equals 方法，遍歷到 Tom 的時候第二個條件應(yīng)該是 true；但是因為 hashcode 方法還是使用父類的，故而 Tom 和 Lily的 hashcode 不同也就是 hash 碼不同，第一個條件為 false。這里得到兩個對象是不同的所以 HashSet 添加 Lily 成功。

總結(jié)出來原因是沒有重寫 hashcode 方法，下面改造一下：

public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student stu = new Student(123,"Tom");
HashSet<Student> set = new HashSet<>();
set.add(stu);
set.add(new Student(456, "Jerry"));
set.add(new Student(123, "Lily"));
Iterator<Student> iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Student student = iterator.next(); 
System.out.println(student.getStuNum() + " --- " + student.getName());
}
}
};
class Student {
private int stuNum;
private String name;
public Student(int stuNum,String name){
this.stuNum = stuNum;
this.name = name;
}
public int getStuNum() {
return stuNum;
}
public String getName() {
return name;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if(this==obj)
return true;
if(obj instanceof Student){
if(this.getStuNum()==((Student)obj).getStuNum())
return true;
}
return false;
}
@Override
public int hashCode() {
return getStuNum();
}
}

輸出：

456 --- Jerry
123 --- Tom

重寫了 hashcode 方法返回學(xué)號。OK，大功告成。

有人可能會奇怪，e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)) 這個條件是不是有點復(fù)雜了，我感覺只使用 equals 方法就可以了啊，為什么要多此一舉去判斷 hashcode 呢?

因為在 HashMap 的鏈表結(jié)構(gòu)中遍歷判斷的時候，特定情況下重寫的 equals 方法比較對象是否相等的業(yè)務(wù)邏輯比較復(fù)雜，循環(huán)下來更是影響查找效率。所以這里把 hashcode 的判斷放在前面，只要 hashcode 不相等就玩兒完，不用再去調(diào)用復(fù)雜的 equals 了。很多程度地提升 HashMap 的使用效率。

所以重寫 hashcode 方法是為了讓我們能夠正常使用 HashMap 等集合類，因為 HashMap 判斷對象是否相等既要比較 hashcode 又要使用 equals 比較。而這樣的實現(xiàn)是為了提高 HashMap 的效率。

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