面试中equals和==还傻傻的分不清?

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面试复现

Hello,大家好,我是你们的老朋友大黄。可能很多同学在面试过程中对于并发的知识、Spring等核心知识准备的比较充分,而且回答的比较好。但是当刚好是面试的时候,大部分面试官面试的难度都是由易变难的,刚开始面试,面试官准备用一道简单的题目来热热身子,暖暖场。相反这些问题才是整场面试的关键,回答的不好,面试官失去了继续聊下去的欲望了。

下面为常见的面试对话

面试官:

大黄同学是吧?你来说一下equals和==之间的区别吧?通常在哪些地方会用上呢?

大黄:
此刻内心波动,好家伙这题我会,我可是早早准备过的。

== 对于不同的类型比较的是不一样的,基础类型对比的是值是否相同,引用类型对比的是引用是否相同;而 equals 则是比较的值是否相同

面试官:

你确定是这样的吗?对于所有的对象equals都是比较的值吗?

大黄:
为啥这么问,这题我准备过的,就是这样的吧。。

我印象中确实是这样的,equals 比较的确实值是否相同。

面试官此刻内心mmp,这也不清楚,赶快结束,我还得回去工作呢。脸上却还是笑嘻嘻的说

嗯,好的,你下去再看看。我们再问问其他的问题

过两天之后,面试结果杳无音信,好点的公司可能会发送一条感谢信。

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痛定思痛的大黄决定从此以后牢牢解决这个问题,翻遍天下奇书、搜索各大论坛得到如下真经。

大黄小课堂

1. ==解读

对于基本类型和引用类型 == 的作用效果是不同的,两者比较如下

  • 基本类型:比较的是值是否相同;
  • 引用类型:比较的是引用是否相同;

我们可以来看一个简单的实例:

public static void main(String[] args) {
    String x = "Hello";
    String y = "Hello";
    String z = new String("Hello");

    System.out.println(x==y);   // true
    System.out.println(x==z); // false
}

System.out.println(x==y); 对于引用对象的x和y,指向的是同一个字符串,两个引用是相同的,因此输出true。

System.out.println(x==z); 对于字符串z会指向新new出来的一个字符串对象,x与z指向的不是同一个字符串对象。

具体的内存可以参见下图:

字符串在Jvm中的布局

2. equals含义

equals 本质上就是 ==,只不过 String 和 Integer 等重写了 equals 方法,把它变成了值比较。看下面的代码就明白了,如果没有重写equals方法,默认是按照==进行比较,如果是普通的对象,则比较的是引用类型。

  • 如果是基本类型,则采用的是Object的equals方法进行比较
  • 如果是字符串,String类重写了equals方法,采用String的equals方法比较
  • 如果是一般对象,并且没有重写equals方法,则默认采用的==进行比较

先看例子,在看代码。

public class EqualsAndSame {

    public static void main(String[] args) {
        String x = "Hello";
        String y = "Hello";
        Integer a = 1;
        Integer b = 1;
        // 因为比较的是基本类型,采用的基本数据类型重写的equals方法,比较的是值
        System.out.println(a.equals(b));
        // 因为比较的是字符串,采用的String重写的equals方法,比较的是各个字符串
        System.out.println(x.equals(y)); // true

        Person lisi0 = new Person("lisi",21);
        Person lisi1 = new Person("lisi",21);
        // 因为比较的是对象,因为Person类没有重写自己的equals方法,
        // 因此默认采用Object的equals()方法
        System.out.println(lisi0.equals(lisi1));
    }
}


class Person{

    private String name;
    private Integer age;

    public Person(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
}

1. Object类中的equals()

equals()如果不被重写,则底层比较方式和==基本一致,底层就是通过==来比较的。

public boolean equals(Object obj) {
  return (this == obj);
}

2. 基本类型的equals比较

/**
 * 本质上比较Integer对象的值
 * @param obj      比较的对象
 * @return
 */
public boolean equals(Object obj) {
    if (obj instanceof Integer) {
        return value == ((Integer)obj).intValue();
    }
    return false;
}

3. String的equals()方法

/**
 * 比较两个字符串是否相等
 * 当anObject对象不为空且该对象与比较对象完全相等是返回true
 * @param anObject
 * @return
 */
public boolean equals(Object anObject) {
    // 1. 如果被比较对象与anObject完全相等时则返回true
    if (this == anObject) {
        return true;
    }

    // 判断字符是否是字符串类型
    /**
     * 2.1 首先判断两个字符串长度是否相等,相等则继续比较内部元素;否则直接返回false
     * 2.2 利用while循环依次比较两个数组内部字符是否相等
     */
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String)anObject;
        int n = value.length;
        if (n == anotherString.value.length) {
            char v1[] = value;
            char v2[] = anotherString.value;
            int i = 0;
            while (n-- != 0) {
                if (v1[i] != v2[i])
                    return false;
                i++;
            }
            return true;
        }
    }
    return false;
}

修炼到这种功程度,下次面对这种面试题目,可以这么说:

==对于不同类型比较的是不同的,基础类型对比的是值是否相同,引用类型对比的是引用是否相同;而 equals 对于不同的类型比较的是不同的,对于基础类型因此基础类本身实现了equals()方法,其底层比较的是值是否相同,对于String比较的是字符串内容是否完全相同,而对于其他的类型,如果本身没有重写equals()方法,其比较的是引用是否相同,如果实现了equals()方法,则按照实现方法的逻辑进行比较。

当然回答到这里可能已经很好的回答了面试官的问题,但是这题还没有完,可能面试官还会继续追问。

面试官:

你说一下,一般重写了自己的equals()方法,还需要重写什么方法呢?

大黄:

还需要额外重写hashCode方法。

面试官:

欧,为什么必须要重写hashCode()方法,如果不重写会有什么问题呢?

大黄:

hashCode()主要应用于计算对象的hashCode值,通常会用于一些框架,比如hashMap的key值比较,在hashMap中判断一个key和另一个key是否冲突的时候,就是通过hashCode来计算key的下标。如果重写equals(),而没有重写hashCode()方法时,因为是两个都是new的对象,所以即使里面的值一样,但是对象所处的地址却不同,所以使用默认的hashCode也就不同,当然在hashMap中就不会认为两个是一个对象。这样就会产生set进去了一个对象,拿着同样的key却取不出来。

大黄小课堂第二讲

上面说到了重写equals()方法必须重写hashCode()方法,只是说到了面试中应该怎么回答,如果对于上面回答不是很理解,下面将深入的讲解一番。

1. 源码一窥

hashCode()方法

本身是一个本地方法,也就是说本身是在本地层面进行求解hashCode()的值的,返回值时int。

public native int hashCode();

源码中对于hashCode()也有一些约束,源码备注中的翻译如下:

  1. 如果对象在使用equals方法中进行比较的参数没有修改,那么多次调用一个对象的hashCode()方法返回的哈希值应该是相同的

  2. 如果两个对象通过equals方法比较是相等的,那么要求这两个对象的hashCode方法返回的值也应该是相等的

  3. 如果两个对象通过equals方法比较是不同的,那么也不要求这两个对象的hashCode方法返回的值是不相同的。(换句话说两个对象equals()不相同,这两个对象的hashCode()方法可等可不等)但是我们应该知道对于不同对象产生不同的哈希值对于哈希表(HashMap)能够提高性能。

hashCode()的源码中一直介绍hashMap,那我们可以看看hashMap中对于hashCode()的应用,先看一下HashMap的基本结构(关于hashMap的知识网上有很多知识,此处不再赘述)

hashMap结构

(图片来自于美团技术团队)

那么是如何确定一个数据存储在数组中的哪个位置呢?就是通过hashCode方法进行计算出存储在哪个位置,上面hashCode()规则时说了有可能两个不同对象的hashCode方法返回的值相同,那么此时就会产生冲突,产生冲突的话就会调用equals方法进行比对,如果不同,那么就将其加入链表,如果相同就替换原数据。

本身hashMap容器时重写了HashCode()方法的,但是本质上也是调用Object的hashCode()方法

public final int hashCode() {
  return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
}

如果自定义对象作为key但是不重写hashCode()方法会怎么样呢?

先看一下没有重写hashCode()的对象
Person定义如下:

class Person{

    private String name;
    private Integer age;
    public Person(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Integer getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
}

public class EqualsAndSame {

    public static void main(String[] args) {
        Map personMap = new HashMap<>();
        Person person1 = new Person("zhangsan",12);
        Person person3 = new Person("zhangsan",12);
        personMap.put(person2, 2222);
        System.out.println(personMap.get(person3));
    }
}

输出结果出人意料确实null,没有按照预获取到2222,为啥会这样呢?

HashMap是采用hashCode()用来计算该对象放入数组中的哪个位置,两个都是重写new的对象,但是由于没有重写,默认都是采用ObjecthashCode(),虽然里面的内容都相同,但是对象所处的地址却不同,所以使用默认的hashCode也就不同,get()方法就以为是获取另一个key值。返回的自然是null

如何解决这个问题呢?
可以重写equals()方法和hashCode()方法,可以通过Idea快捷键自动生成equals()hashCode()方法

class Person{
    ...
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return Objects.equals(name, person.name) &&
                Objects.equals(age, person.age);
    }

    /**
     * 重写的hashCode()方法是通过对象的全部字段来计算hashCode值
     * 最底层是通过Arrays的hashCode()来计算
     * @return
     */
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

Objects.hash()底层是通过Arrays.hashCode()实现的

public static int hashCode(Object a[]) {
    if (a == null)
        return 0;
    int result = 1;
    // 遍历对象的每个字段,通过字段的hashCode()方法累加得到
    for (Object element : a)
        result = 31 * result + (element == null ? 0 : element.hashCode());

    return result;
}

重写了之后,两个对象只要各个字段的值相同,对象的hashCode值必定相同,这也就是为什么重写equals()方法的时候要求必须重写hashCode()方法了

好了,今天的大黄每日成长技能到此结束了。感谢各位大佬的观看,下篇再见。

平时不积累,面试空流泪。

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