JAVA中equals,hashcode方法解析

概述:

  • toString 将对象以字符串形式表示,大多为了显示用的
  • compareto 为了比较大小用的
  • hashcode 获取对象hash值,只有用到HashtableHashMapHashSetLinkedHashMap等时才要注意hashcode,其他地方hashcode无用。
  • equals 判断对象是否相同

为什么要重写hashCode方法和equals方法?

    JAVA中判断对象是否相等按如下规则:

首先,判断两个对象的hashCode是否相等

如果hashcode不相等,认为两个对象也不相等

如果hashcode相等,则需进一步判断equals运算是否相等

如果equals运算不相等,认为两个对象也不相等

如果equals运算相等,认为两个对象相等

    要注意的是equals()hashcode()这两个方法都是从object类中继承过来的,Object类中,hashcode方法返回值是如何得到请查阅其他文献,equals方法相当于==,是比较对象的引用值是否相等。

equals详解

    equals()方法在object类中定义如下:
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}

    很明显是对两个对象的地址值进行的比较(即比较引用是否相同)。但是我们必需清楚,当String 、Math、还有Integer、Double。。。。等这些封装类在使用equals()方法时,已经覆盖了object类的equals()方法。比如在String类中如下:
	public boolean equals(Object anObject) {
		if (this == anObject) {
			return true;
		}
		if (anObject instanceof String) {
			String anotherString = (String) anObject;
			int n = count;
			if (n == anotherString.count) {
				char v1[] = value;
				char v2[] = anotherString.value;
				int i = offset;
				int j = anotherString.offset;
				while (n-- != 0) {
					if (v1[i++] != v2[j++])
						return false;
				}
				return true;
			}
		}
		return false;
	}

    很明显,这是进行的内容比较,而已经不再是地址的比较。依次类推Double、Integer、Math。。。。等等这些类都是重写了equals()方法的,从而进行的是内容的比较。当然了基本类型是进行值的比较,这个没有什么好说的。
    我们还应该注意,Java语言对equals()的要求如下,这些要求是必须遵循的:

• 对称性:如果x.equals(y)返回是“true”,那么y.equals(x)也应该返回是“true”。

• 反射性:x.equals(x)必须返回是“true”。

• 类推性:如果x.equals(y)返回是“true”,而且y.equals(z)返回是“true”,那么z.equals(x)也应该返回是“true”。

• 还有一致性:如果x.equals(y)返回是“true”,只要x和y内容一直不变,不管你重复x.equals(y)多少次,返回都是“true”。

• 任何情况下,x.equals(null),永远返回是“false”;x.equals(和x不同类型的对象)永远返回是“false”。

    以上这五点是重写equals()方法时,必须遵守的准则,如果违反会出现意想不到的结果,请大家一定要遵守。

hashcode详解

    函数声明:public native int hashCode();
    说明是hashcode一个本地方法,它的实现是根据本地机器相关的。当然我们可以在自己写的类中覆盖hashcode()方法,比如String、Integer、Double。。。。等等这些类都是覆盖了hashcode()方法的。例如在String类中定义的hashcode()方法如下:
	public int hashCode() {
		int h = hash;
		if (h == 0) {
			int off = offset;
			char val[] = value;
			int len = count;
			for (int i = 0; i < len; i++) {
				h = 31 * h + val[off++];
			}
			hash = h;
		}
		return h;
	}

    解释一下这个程序(String的API中写到):s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]
    使用 int 算法,这里 s[i] 是字符串的第 i 个字符,n 是字符串的长度,^ 表示求幂。(空字符串的哈希码为 0。)

hashcode与equals的关系

    equals()相等的两个对象,hashcode()一定相等;equals()不相等的两个对象,却并不能证明他们的hashcode()不相等。换句话说,equals()方法不相等的两个对象,hashcode()有可能相等。(我的理解是由于哈希码在生成的时候产生冲突造成的)。
反过来:hashcode()不等,一定能推出equals()也不等;hashcode()相等,equals()可能相等,也可能不等。

hashcode()和equals()在hashset,hashmap,hashtable中的使用

    Hashset是继承Set接口,Set接口又实现Collection接口,这是层次关系。那么hashset是根据什么原理来存取对象的呢?
    在hashset中不允许出现重复对象,元素的位置也是不确定的。在hashset中又是怎样判定元素是否重复的呢?这就是问题的关键所在,经过一下午的查询求证终于获得了一点启示,和大家分享一下,在java的集合中,判断两个对象是否相等的规则是:
    1)判断两个对象的hashCode是否相等
        如果不相等,认为两个对象也不相等,完毕
        如果相等,转入2)
    2)判断两个对象用equals运算是否相等
        如果不相等,认为两个对象也不相等
        如果相等,认为两个对象相等(equals()是判断两个对象是否相等的关键)
    为什么是两条准则,难道用第一条不行吗?不行,因为前面已经说了,hashcode()相等时,equals()方法也可能不等,所以必须用第2条准则进行限制,才能保证加入的为非重复元素。
    比如下面的代码:
public static void main(String args[]){
	String s1=new String("pstar");
	String s2=new String("pstar");
	System.out.println(s1==s2);//false
	System.out.println(s1.equals(s2));//true
	System.out.println(s1.hashCode());//s1.hashcode()等于s2.hashcode()
	System.out.println(s2.hashCode());
	Set hashset=new HashSet();
	hashset.add(s1);
	hashset.add(s2);
	Iterator it=hashset.iterator();
	while(it.hasNext()){
		System.out.println(it.next());
	}
}

    最后在while循环的时候只打印出了一个”zhaoxudong”。
    输出结果为:

false
true
-967303459
-967303459

    这是因为String类已经重写了equals()方法和hashcode()方法,所以在根据上面的第1.2条原则判定时,hashset认为它们是相等的对象,进行了重复添加。
    但是看下面的程序:
public class HashSetTest {
	public static void main(String[] args) {
		HashSet hs = new HashSet();
		hs.add(new Student(1, "zhangsan"));
		hs.add(new Student(2, "lisi"));
		hs.add(new Student(3, "wangwu"));
		hs.add(new Student(1, "zhangsan"));

		Iterator it = hs.iterator();
		while (it.hasNext()) {
			System.out.println(it.next());
		}
	}
}

class Student {
	int num;
	String name;

	Student(int num, String name) {
		this.num = num;
		this.name = name;
	}

	public String toString() {
		return num + ":" + name;
	}
}

输出结果为:
1:zhangsan
1:zhangsan
3:wangwu
2:lisi

    问题出现了,为什么hashset添加了相等的元素呢,这是不是和hashset的原则违背了呢?回答是:没有
    因为在根据hashcode()对两次建立的new Student(1,"zhangsan")对象进行比较时,生成的是不同的哈希码值,所以hashset把他当作不同的对象对待了,当然此时的equals()方法返回的值也不等。那么为什么会生成不同的哈希码值呢?上面我们在比较s1和s2的时候不是生成了同样的哈希码吗?原因就在于我们自己写的Student类并没有重新自己的hashcode()和equals()方法,所以在比较时,是继承的object类中的hashcode()方法,呵呵,各位还记得object类中的hashcode()返回的是什么吧?它是一个本地方法,返回值是对象的地址(引用地址),使用new方法创建对象,两次生成的当然是不同的对象了,所以地址也不同,造成的结果就是两个对象的hashcode()返回的值不一样。所以根据第一个准则,hashset会把它们当作不同的对象对待,自然也用不着第二个准则进行判定了。

    那么怎么解决这个问题呢?答案是:在Student类中重新hashcode()和equals()方法。
    例如:

class Student {
	int num;
	String name;

	Student(int num, String name) {
		this.num = num;
		this.name = name;
	}

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

	public boolean equals(Object o) {
		Student s = (Student) o;
		return num == s.num && name.equals(s.name);
	}

	public String toString() {
		return num + ":" + name;
	}
}

    根据重写的方法,即便两次调用了new Student(1,"zhangsan"),我们在获得对象的哈希码时,根据重写的方法hashcode(),获得的哈希码肯定是一样的)。 当然根据equals()方法我们也可判断是相同的。所以在向hashset集合中添加时把它们当作重复元素看待了。所以运行修改后的程序时,我们会发现运行结果是:
1:zhangsan
3:wangwu
2:lisi

重写equals()和hashcode()的问题

1) 重点是重写equals,重写hashCode只是为了提高效率

2) 为什么重点是重写equals呢,因为比较对象相等最终是靠equals来判断

3)hash函数性能高,所以重写hashcode方法在equals方法之前先过滤一次,会加速比较过程

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