前言
大家好啊,我是汤圆,今天给大家带来的是《Java中的equals()和hashCode() - 详细篇》,希望对大家有帮助,谢谢
文章纯属原创,个人总结难免有差错,如果有,麻烦在评论区回复或后台私信,谢啦
简介
说到equals和hashCode,首先要说下Object
我们都知道,这个Object是Java所有类的超类,其他类都是从Object直接或间接继承而来的
而Object中自带的equals和hashCode方法就是今天我们要谈论的话题
目录
- 什么是equals()方法
- 什么是hashCode()方法
- equals和hashCode有啥关系
等等
正文
PS:正文可能比较长,有点像是一层层在剥洋葱,所以会显得有点啰嗦,需要看结论的可以直接跳到文末看总结
什么是equals方法
equals方法用来比较两个对象的属性是否相等,也可以说是比较两个引用对象是否为同一个对象(因为Object中的equals就是这个意
思,如果你没有覆写equals方法,那么就可以这么说)
因为在Object中没有属性,所以就只比较了两个引用指向的对象是否相等
只要对象不相等,那么就返回false(其实这样对子类来说是很不友好的,太绝对了,请往下看)
代码如下所示:
public class Object {
public boolean equals(Object obj) {
// 可以看到,官方括号的写法很规范(向老人家学习)
return (this == obj);
}
}
但是我们平时在定义类时,都或多或少会包含几个属性
比如下面的例子
public class EqualsDemo {
private int m;
// 省略 getter,setter,constructor(m)
public static void main(String[] args) {
EqualsDemo demo1 = new EqualsDemo(1);
EqualsDemo demo2 = new EqualsDemo(1);
// 这里期望返回true,实际却是false
System.out.println(demo1.equals(demo2));
}
// 这里延续Object的写法,只单纯地比较两个引用指向的对象是否相等
@Override
public boolean equals(Object o) {
return this == o;
}
}
其中定义了一个基本类型的属性 int m;
然后两个实例 demo1 和 demo2 都拥有相同的属性 m = 1;
但是equals方法却返回false
原因就是,equals方法没有正确地编写
equals怎么才算正确编写呢?
我们应该把属性也进行比对,而不是单纯地比较对象的引用
(这就好比我们选一半,不能只看外在,而是要外在内在一起看,那样就。。。就都单着吧)
修正后的代码如下所示:
public class EqualsDemo {
private int m;
// 省略 getter,setter,constructor(m)
public static void main(String[] args) {
EqualsDemo demo1 = new EqualsDemo(1);
EqualsDemo demo2 = new EqualsDemo(1);
// 这时就会返回true
System.out.println(demo1.equals(demo2));
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
// 加了下面这两行,对属性进了比对
EqualsDemo that = (EqualsDemo) o;
return m == that.m;
}
}
上面看起来好像没什么问题了,但是实际运行却很容易出现空指针异常或者类型转换异常
因为equals方法中,我们在强转之前没有对参数 o 进行检查
检查什么呢?
检查两个地方:
- 首先要确保o不能为空null
- 其次确保o是EqualsDemo类或者子类(父类行不行?不行,父类没有子类特有的属性,强转还是会报错)
代码如下:
public class EqualsDemo {
private int m;
// 省略 getter,setter,constructor(m)
public static void main(String[] args) {
EqualsDemo demo1 = new EqualsDemo(1);
EqualsDemo demo2 = new EqualsDemo(1);
System.out.println(demo1.equals(demo2));
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
// 加了这一行判断
if (!(o instanceof EqualsDemo)) return false;
EqualsDemo that = (EqualsDemo) o;
return m == that.m;
}
}
上面用到了instanceof来判断(别,我知道你要说啥,朋友咱先往下看)
instanceof的用法是 A instanceof B,用来判断A是否为B类或者B的子类
这样就可以防止空指针和转换异常的出现
所以equals判断的内容总结下来就是三步:
- 判断两个引用指向的对象是否相等
- 判断传来的参数是否为当前类或者当前类的子类
- 比较各个属性值是否相等
如果属性是对象的引用,那第三步该怎么比呢?
那就有点像套娃了(什么?没听过套娃?强烈推荐你去看陈翔六点半,里面有很多套娃的案例【您的账户已到账0.5毛】)
比如下面的代码
public class EqualsDemo {
private int m;
private String str;
public static void main(String[] args) {
EqualsDemo demo1 = new EqualsDemo(1, "JavaLover1");
EqualsDemo demo2 = new EqualsDemo(1, "JavaLover1");
System.out.println(demo1.equals(demo2));
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (!(o instanceof EqualsDemo)) return false;
EqualsDemo demo = (EqualsDemo) o;
// 改了这行
return m == demo.m && str.equals(demo.str);
}
}
可以看到,多了一个String对象引用作为属性
那我们在比较的时候,根据套娃的原则,再次利用String对象的equals方法进行比较即可
其他的部分都一样
好了,现在equals方法写完了,我上个厕所先
真的写完了吗?我不信(脑补ing。。。)
因为还是有潜在的空指针异常
设想一下,上面str真的会存在吗?如果str为null怎么办?
所以我们还要对str进行空指针判断,不过不需要我们来做,而是通过Objects这个工具类(Java7诞生的一个工具类),它内置的equals
方法可以帮你在比较两个对象的同时加上null判断
Objects.equals方法如下:
public final class Objects {
public static boolean equals(Object a, Object b) {
return (a == b) || (a != null && a.equals(b));
}
}
改了以后的equals()最终代码如下:
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (!(o instanceof EqualsDemo)) return false;
EqualsDemo demo = (EqualsDemo) o;
return m == demo.m && Objects.equals(str,demo.str);
}
好了,万事俱备了,只欠东风
东风?什么东风?
东风就是你的父亲啊
如果是在子类中定义equals,那么还要考虑到父类(如果直接继承自Object则不考虑)
改了之后的代码如下:
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (!(o instanceof EqualsDemo)) return false;
// 加了这一行
if(!super.equals(o)) return false;
EqualsDemo demo = (EqualsDemo) o;
return m == demo.m && Objects.equals(str,demo.str);
}
你可能想知道,为啥放到第三行?
那是因为前两行属于最外侧的判断
你可以这样想,如果传来的对象o是父类的对象,那么父类super的判断放在这个位置就很合适了
(因为此时o instanceof EqualsDemo
肯定返回false,这样就省去了super.equals()的判断)
好了,我累了,可以结束了吗?
等一下,地球还没有毁灭,事情也还没有结束。
上面的instanceof有个很大的缺陷,就是违反了equals的对称性
下面我们顺藤摸瓜,来说下equals方法规范的5个特性:
- 自反性:就是自己反过来跟自己比,要返回true;比如x.equals(x) == true
- 对称性:就是x.equals(y) == true时,也要y.equals(y) == true
- 传递性:就是x.equals(y) == true,同时y.equals(z) == true,那么x.equals(z) == true
- 一致性:就是传说中的幂等性,即x.equals(y)调用多次,都应该返回一样的结果
- 非空和空比较则返回false的特性:就是x.equals(y)中,如果x非空,而y空,则返回false
好了,回到instanceof,上面提到它没有满足对称性
是因为用了instanceof来做比较的话,Son.equals(Father)永远不会为真,而Father.equals(Son)却有可能为真,这就不对称了
所以干脆就让Father.equals(Son)也永远不为真
那要怎么做呢?
答案就是instanceof的弟弟:getClass
instanceof
用来判断是否为当前类或者子类
而getClass
只用来判断是否为当前类
改了之后,代码如下
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
if(!super.equals(o)) return false;
EqualsDemo demo = (EqualsDemo) o;
return m == demo.m && Objects.equals(str,demo.str);
}
好了,看朋友们也累了,今天的equals方法就先到这里了
下面总结下equals方法的核心内容,总共就是五步(这次真的是结束了):
- 判断两个引用指向的对象是否相等
- 判断传来的参数是否为空
- 判断传来的参数是否属于当前类
- 如果有继承父类,则也需要调用父类的super.equals()方法(Object除外)
- 最后比较各个属性值是否相等(如果属性为对象引用,则需要通过Objects.equals(a,b)方法来比较引用对象的属性值)
什么是hashCode()方法
hashCode也叫散列码(哈希码),它用来计算对象中所有属性的散列值
关于散列这里就不展开了,我们在这里只需要知道两点:
- 散列值为整数,可以为负值
- 散列值可以用来确定元素在散列表中的位置(有可能两个元素拥有相同的散列值,这个就是散列冲突)
在Object中,hashCode()是一个本地方法,因为Object没有属性,所以默认返回的是对象的内存地址
代码如下所示:
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
Object t = new Object();
int a = t.hashCode();
System.out.println(Integer.toHexString(a)); // 输出 4554617c
}
}
其中 4554617c
就是对象a的内存地址,这里转成16进制显示(是因为通常地址都是用16进制显示的,比如我们电脑的Mac地址)
下面总结下hashCode
的几个特性:
- 一致性:无论hashCode调用多少次,都应该返回一样的结果(这一点跟equals很像)
- 跟随性(自己编的一个性):如果两个对象的equals返回为真,那么hashCode也应该相等
- 反过来,如果两个对象的equals返回为假,那么hashCode有可能相等,但是如果散列的足够好,那么通常来说hashCode()也不应该相等
- 覆写equals方法时,一定要覆写hashCode方法
equals和hashCode有什么联系呢?
hashCode和equals可以说相辅相成的,他俩共同协作用来判断两个对象是否相等
如果分开来看的话,他俩是没什么联系的,但是由于某些原因导致被联系上了(比如HashMap这个小月老)
下面来细说一下
我们知道 HashMap集合中的key是不能重复的,那它是怎么判断重复的呢?
就是通过equals和hashCode来判断的
下面是部分源码
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return e;
可以看到,map先进行hash判断,然后进行equals判断
也就是说,hash是前提,如果hash都不相等,那equals就不用比较了(先计算hash的一个原因是计算hash比equals快得多)
所以我们在自定义对象时,如果覆写了equals,那么一定要记得覆写hashCode,(当然,假设这里的自定义对象是用来作为map中的key键的)
覆写代码如下:
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if(getClass() != o.getClass()) return false;
if(!super.equals(o)) return false;
EqualsDemo demo = (EqualsDemo) o;
return m == demo.m && Objects.equals(str,demo.str);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(m, str);
}
其中Objects.hash有点类似于上面的Objects.equals()方法,很实用
如果只覆写了equals,没有覆写hashCode,会咋样呢?
结果就是:
当你创建两个对象(属性一致,但是内存地址不一致),作为key放到map中时就会被当成两个key来存放
同理可得,获取数据value的时候,也是不一致的
下面是只覆写equals没覆写hashCode的代码:可以看到,两次取到的值是不一样的
public class HashCodeDemo{
public static void main(String[] args) {
// 两个对象的属性都为n = 1
HashCodeDemo demo1 = new HashCodeDemo(1);
HashCodeDemo demo2 = new HashCodeDemo(1);
Map map = new HashMap<>();
map.put(demo1, 1);
map.put(demo2, 2);
System.out.println(map.get(demo1)); // 输出1
System.out.println(map.get(demo2)); // 输出2
}
private int n;
public HashCodeDemo(int n) {
this.n = n;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
HashCodeDemo that = (HashCodeDemo) o;
return n == that.n;
}
public int getN() {
return n;
}
public void setN(int n) {
this.n = n;
}
}
同时覆写equals和hashCode的代码:可以看到,两次取到的值都是一样的
public class HashCodeDemo{
public static void main(String[] args) {
HashCodeDemo demo1 = new HashCodeDemo(1);
HashCodeDemo demo2 = new HashCodeDemo(1);
Map map = new HashMap<>();
map.put(demo1, 1);
// 第二次会覆盖第一次的值,因为key相等(equals和hashCode都相等)
map.put(demo2, 2);
System.out.println(map.get(demo1)); // 输出2
System.out.println(map.get(demo2)); // 输出2
}
private int n;
public HashCodeDemo(int n) {
this.n = n;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
HashCodeDemo that = (HashCodeDemo) o;
return n == that.n;
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(m, str);
}
public int getN() {
return n;
}
public void setN(int n) {
this.n = n;
}
}
HashSet集合也是同理,因为它内部的就是依赖HashMap实现的(这个前面有简单介绍过,感兴趣的可以回顾一下)
总结
- equals方法的特性:
- 自反性:就是自己反过来跟自己比,要返回true;比如x.equals(x) == true
- 对称性:就是x.equals(y) == true时,也要y.equals(y) == true
- 传递性:就是x.equals(y) == true,同时y.equals(z) == true,那么x.equals(z) == true
- 一致性:就是传说中的幂等性,即x.equals(y)调用多次,都应该返回一样的结果
- 非空和空比较则返回false的特性:就是x.equals(y)中,如果x非空,而y空,则返回false
- hashCode的特性以及和equals的联系
- 一致性:无论hashCode调用多少次,都应该返回一样的结果(这一点跟equals很像)
- 跟随性(自己编的一个性):如果两个对象的equals返回为真,那么hashCode也应该相等
- 反过来,如果两个对象的equals返回为假,那么hashCode有可能相等,但是如果散列的足够好,那么通常来说hashCode()也不应该相等
- 覆写equals方法时,一定要覆写hashCode方法
后记
最后,感谢大家的观看,谢谢