Java 中的 equals 和 hashCode 方法

equals 方法

Object 类的 equals 方法是比较两个对象的地址是否相等，也就是说所有类的默认 equals 方法都是比较地址是否相等；所以当需要判断复杂对象是否相等时，我们要重写 equals 方法：

//例子
@Override
public final class PhoneNumber{
    private short areaCode, prefix, lineNum;

    public boolean equals(Object o){
    if(o == this)
        return true;
    if(!(o instanceof PhoneNumber))
        return false;
    PhoneNumber pn = (PhoneNumber)o;
    return pn.lineNum == lineNum && pn.prefix == prefix &&pn.areaCode ==         areaCode;
    }
}

注意：

• 不要将 equals 参数类型 Object 改为其他的类型，否则将重载 (Overload) Object.equals 而不是覆盖 (Override) Object.equals；
• equals 方法应该满足自反性、对称性、传递性、一致性（如果没有修改，必须保持相等）和非空性（任何对象不能等于 null，instanceof 关键字可以检查）。

hashCode 方法

哈希码有一个通用约定：

• 一个对象多次调用 hashCode 方法都应该返回相同的值；
• 两个对象通过 equals 方法比较返回 true，则它们的 hashCode 一定相等，也就是说相等的对象必须具有相等的散列码 (hash code)；
• 两个对象的 hashCode 相等，那么两个对象不一定相等；
• 一个好的散列函数（hashCode）通常倾向于为不相等的对象产生不相等的散列码，这样可以提高哈希表的性能；

在判断两个对象是否相等时，会先判断 hashCode 是否相等，如果 hashCode 不相等则认为两个对象不相等；如果 hashCode 相等再进行 equals 方法比较；这是因为 hashCode 方法比 equals 方法效率高，当我们要判断 Set 集合是否存在某一个对象时，先定位到 hashCode 对应的哈希桶里寻找，如果没有对象则说明不存在该对象，如果有对象再用 equals 方法判断，大大提高了查找效率；（HashSet 底层是用 HashMap 实现的）

为什么重写 equals 方法时必须重写 hashCode 方法？

Object 类的 equals 方法比较两个对象的地址是否相等，hashCode 方法是一个本地方法，返回一个由对象的地址转换得到的值，所以如果我们重写了 equals 方法，但没有重写 hashCode 方法，这样的话当两个对象通过 equals 比较的结果是相等的，但是因为它们的 hashCode 不同，所以 Java 判断它们是不相等的两个对象，也就可以同时放到 HashSet 中，这就导致了错误的发生；

hashCode 怎么重写？

1. 声明一个 int 类型变量 result，初始化为对象中第一个关键域的散列码（关键域指影响 equals 比较的域），按步骤 2.a 中的计算方法；

2. 对剩下的每一个关键域 f 完成以下步骤：

   a. 计算该域 int 类型的散列码 c：

   • 该域是基本类型，散列码为 Type.hashCode(f)，Type 为对应的装箱类型；
   • 该域是对象引用，如果为 null，返回 0，否则调用这个对象的 hashCode 方法；
   • 该域是数组类型，对数组的每个重要的元素计算一个散列码然后用 2.b 中的方法组合起来。如果数组中所有元素都重要，可以使用 Arrays.hashCode() 方法。

b. 按照公式将 2.a 中得到的散列码合并到 result 中：

result = 31 * result + c;

例子：

@Override
public int hashCode(){
    int result = Short.hashCode(areaCode);
    result = 31 * result + Short.hashCode(prefix);
    result = 31 * result + Short.hashCode(lineNum);
    return result;
}

参考资料：

1. hashCode 原理分析
2. hashCode 源码
3. 「Effective Java 第三版」
4. 面试官：为什么重写equals时必须重写hashCode方法？
5. Java equals方法详解