Java中的equals和hashCode方法

引言在Java中，、equals()和hashCode()都和對象的比較有關。但是為什么需要設計這三種對象的比較方法呢？本文將解釋它們的用途。操作符操作符用于判斷兩個對象是否是同一個對象。對于引用變量

引言

在Java中，、equals()和hashCode()都和對象的比較有關。但是為什么需要設計這三種對象的比較方法呢？本文將解釋它們的用途。

操作符

操作符用于判斷兩個對象是否是同一個對象。對于引用變量而言，比較的是兩個引用變量引用的是不是同一個對象，即比較的是兩個引用中存儲的對象地址是不是一樣的。對于基本數據類型而言，比較的是兩個數據是不是相等。由于基本數據類型沒有方法，所以不存在equals()和hashCode()的問題，下面的討論都是針對引用類型而言的。

equals()方法

為什么Java會設計equals()方法？操作符只能判斷兩個對象是否是同一個對象，這并不能滿足很多需求。有時候當兩個對象不是同一個對象的時候，我們仍然會認為兩者是“相等”的，比如對于String對象，當兩個對象的字符串序列是一致的，我們就認為他們是“相等”的。對于有這種需求的對象的類，需要重寫其equals()方法來實現具體的“相等”邏輯。需要注意的是，Object類中的默認實現是比較兩個對象是不是同一個對象，即其和操作符的效果是相同的。Java提供的某些類已經重寫了equals()方法，自己編寫的類如果需要實現自己的“相等”邏輯，也需要重寫equals()方法。

hashCode()方法

為什么會設計hashCode()方法？hashCode()方法返回的是一個數值，我們稱之為hashCode。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為key輸入，所以每個對象的hash碼盡可能不同，這樣才能保證散列的存取性能。Object類提供的默認實現確保每個對象的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）。根據Java規范，hashCode()方法和equals()方法可以沒有關系。

equals()和hashCode()的關系

對于集合類HashSet、HashMap等和hash有關的類，是通過hash算法來散列對象的。對HashSet而言，存入對象的流程為：根據對象的hash碼，經過hash算法，找到對象應該存放的位置，如果該位置為空，則將對象存入該位置；如果該位置不為空，則使用equals()比較該位置的對象和將要入的對象，如果兩個相等，則不再插入，如果不相等，則根據hash沖突解決算法將對象插入其他位置。Java規定對于HashSet判斷是不是重復對象就是通過equals()方法來完成，這就需要在兩個對象equals()方法相等的時候，hash碼一定相等（即hashCode()返回的值相等）。假設兩個對象equals()方法相等的時候，hash碼不相等，會出現equals()相等的兩個對象都插入了HashSet中，這是不允許的。因此我們有以下結論：對于equals()相等的兩個對象，其hashCode()返回的值一定相等。

如何設計hashCode()方法

為了保證“對于equals()相等的對象hashCode()要一定相等”，在設計hashCode()方法時，可以從對象的各個關鍵域中選取部分或全部字段，通過特定算法得到一個hash碼。同樣地，對于equals()不同的對象，應該盡量保證hash碼不同。一個常用的算法如下：

1. 把某個非零常數值（一般取素數）17保存在int變量result中。

2. 對于對象中的每一個關鍵域f：

- 如果f是boolean型，計算(f ? 0 : 1)。

- 如果f是byte、char、short型，計算(int)f。

- 如果f是long型，計算(int) (f ^ (f >>> 32))。

- 如果f是float型，計算Float.floatToIntBits(afloat)。

- 如果f是double型，計算(adouble)得到一個long，再執行上一步。

- 如果f是對象引用，遞歸調用它的hashCode()方法。

- 如果f是數組域，對其中每個元素調用它的hashCode()方法。

3. 將上面計算得到的散列碼保存到int變量c，然后執行result 37 * result c。

4. 返回result。

通過這種算法，可以保證“對于equals()相等的對象hashCode()返回的值一定相等”，并且盡可能使不同的對象產生不同的hash碼。

通過以上分析，我們可以得出equals()和hashCode()在Java中的使用和設計原則。對于需要進行對象比較的類，應該重寫equals()方法來實現自定義的“相等”邏輯，并同時重寫hashCode()方法，以滿足equals()和hashCode()的關聯要求。這樣可以確保在使用HashSet等集合類時，對象的比較和散列的正確性。