Java 中重写了 equals 为什么还要重写 hashCode?

问题

不管是在书本或者是博客上，都会推荐我们在重写 equals 方法时重写 hashCode 方法。明明对象之间就是通过 equals 方法进行判断的，那么为什么非要写 hashCode 方法呢?

equals 实验

创建一个 Teacher 类。方便起见，就一个 name 属性。

public class Teacher {

    public Teacher() {
    }

    public Teacher(String name) {
        this.name = name;
    }

    private String name;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Teacher{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

我们都知道，如果不重写 equals 方法，默认是通过 == 来比较两个对象，那么不是同一个对象肯定不相等。但是实际业务中，都是通过属性是否相等来判断两个对象是否为同一个。
重写 equals 前

@Slf4j
public class EqualsTest {
    public static void main(String[] args) {
        Teacher teacher1 = new Teacher("李四");
        Teacher teacher2 = new Teacher("李四");
        log.info("两个对象是否相同 ? {}", teacher1.equals(teacher2));
    }
}

重写 equals 方法后

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) { return true; }
        if (!(o instanceof Teacher)) { return false; }
        Teacher teacher = (Teacher) o;
        return getName() != null ? getName().equals(teacher.getName()) : teacher.getName() == null;
    }

可以看到，我们并没有重写 hashCode 方法，只是重写了 equals 方法，就能实现对象相等比较了呀，为啥还要用 hashCode? 关键就在于将对象存储在哈希(散列)集合中会出问题。

问题复现

先看如下代码，想一下 Set 集合中最终有几个元素。

@Slf4j
public class EqualsTest {
    public static void main(String[] args) {
        Teacher teacher1 = new Teacher("李四");
        Teacher teacher2 = new Teacher("李四");
        Teacher teacher3 = new Teacher("李四");
        Teacher teacher4 = new Teacher("李四");
        Set<Teacher> teachers = new HashSet<>();
        teachers.add(teacher1);
        teachers.add(teacher2);
        teachers.add(teacher3);
        teachers.add(teacher4);
        log.warn("集合大小: {}", teachers.size());
        teachers.forEach(System.out::println);
    }
}

可以看到，HashSet 并没有去重，四个相同的对象，都保存进了 HashSet。这就是没有重写 hashCode 方法导致的结果。
这里我先说结论：在 Java 中，当往哈希(散列)集合中添加元素时，先去判断 hashCode 值是否相同，如果不同，则直接插入。如果相同，才去判断 equals。
可以自己重写一个 hashCode 方法，比如写死返回 1。然后 equals 写死返回 false。然后在 add 方法，hashCode 方法，equals 方法上分别打上断点。那么此时集合中有四个 Teacher 对象。如果 equals 写死返回 true，则集合中只有一个对象。