hashCode() 和equals() 区别和作用

时间:2022-07-24 09:27:30

HashSet和HashMap一直都是JDK中最常用的两个类,HashSet要求不能存储相同的对象,HashMap要求不能存储相同的键。 
那么Java运行时环境是如何判断HashSet中相同对象、HashMap中相同键的呢?当存储了“相同的东西”之后Java运行时环境又将如何来维护呢?

在研究这个问题之前,首先说明一下JDK对equals(Object obj)和hashcode()这两个方法的定义和规范: 
在Java中任何一个对象都具备equals(Object obj)和hashcode()这两个方法,因为他们是在Object类中定义的。 
equals(Object obj)方法用来判断两个对象是否“相同”,如果“相同”则返回true,否则返回false。 
hashcode()方法返回一个int数,在Object类中的默认实现是“将该对象的内部地址转换成一个整数返回”。 
接下来有两个个关于这两个方法的重要规范(我只是抽取了最重要的两个,其实不止两个): 
规范1:若重写equals(Object obj)方法,有必要重写hashcode()方法,确保通过equals(Object obj)方法判断结果为true的两个对象具备相等的hashcode()返回值。说得简单点就是:“如果两个对象相同,那么他们的hashcode应该 相等”。不过请注意:这个只是规范,如果你非要写一个类让equals(Object obj)返回true而hashcode()返回两个不相等的值,编译和运行都是不会报错的。不过这样违反了Java规范,程序也就埋下了BUG。 
规范2:如果equals(Object obj)返回false,即两个对象“不相同”,并不要求对这两个对象调用hashcode()方法得到两个不相同的数。说的简单点就是:“如果两个对象不相同,他们的hashcode可能相同”。 
根据这两个规范,可以得到如下推论: 
1、如果两个对象equals,Java运行时环境会认为他们的hashcode一定相等。 
2、如果两个对象不equals,他们的hashcode有可能相等。 
3、如果两个对象hashcode相等,他们不一定equals。 
4、如果两个对象hashcode不相等,他们一定不equals。

这样我们就可以推断Java运行时环境是怎样判断HashSet和HastMap中的两个对象相同或不同了。我的推断是:先判断hashcode是否相等,再判断是否equals。

测试程序如下:首先我们定义一个类,重写hashCode()和equals(Object obj)方法

然后写一个测试类,代码如下:

运行之后打印结果是:

判断hashcode 
判断hashcode 
判断equals 
2

可以看出,Java运行时环境会调用new A()这个对象的hashcode()方法。其中: 
打印出的第一行“判断hashcode”是第一次map.put(new A(), new Object())所打印出的。 
接下来的“判断hashcode”和“判断equals”是第二次map.put(new A(), new Object())所打印出来的。

那么为什么会是这样一个打印结果呢?我是这样分析的: 
1、当第一次map.put(new A(), new Object())的时候,Java运行时环境就会判断这个map里面有没有和现在添加的 new A()对象相同的键,判断方法:调用new A()对象的hashcode()方法,判断map中当前是不是存在和new A()对象相同的HashCode。显然,这时候没有相同的,因为这个map中都还没有东西。所以这时候hashcode不相等,则没有

  1. import java.util.HashMap;
  2. import java.util.Map;
  3. class A {
  4. @Override
  5. public boolean equals(Object obj) {
  6. System.out.println("判断equals");
  7. return true;
  8. }
  9. @Override
  10. public int hashCode() {
  11. System.out.println("判断hashcode");
  12. return 1;
  13. }
  14. }
  15. public class Test {
  16. public static void main(String[] args) {
  17. Map<A,Object> map = new HashMap<A, Object>();
  18. map.put(new A(), new Object());
  19. map.put(new A(), new Object());
  20. System.out.println(map.size());
  21. }
  22. }
  1. import java.util.HashMap;
  2. import java.util.Map;
  3. class A {
  4. @Override
  5. public boolean equals(Object obj) {
  6. System.out.println("判断equals");
  7. return true;
  8. }
  9. @Override
  10. public int hashCode() {
  11. System.out.println("判断hashcode");
  12. return 1;
  13. }
  14. }
  15. public class Test {
  16. public static void main(String[] args) {
  17. Map<A,Object> map = new HashMap<A, Object>();
  18. map.put(new A(), new Object());
  19. map.put(new A(), new Object());
  20. System.out.println(map.size());
  21. }
  22. }

必要再调用 equals(Object obj)方法了。参见推论4(如果两个对象hashcode不相等,他们一定不equals) 
2、当第二次map.put(new A(), new Object())的时候,Java运行时环境再次判断,这时候发现了map中有两个相同的hashcode(因为我重写了A类的hashcode()方 法永远都返回1),所以有必要调用equals(Object obj)方法进行判断了。参见推论3(如果两个对象hashcode相等,他们不一定equals),然后发现两个对象不equals(因为我重写了equals(Object obj)方法,永远都返回false)。 
3、这时候判断结束,判断结果:两次存入的对象不是相同的对象。所以最后打印map的长度的时候显示结果是:2。

改写程序如下:

运行之后打印结果是:

判断hashcode 
判断hashcode 
判断equals 
1

显然这时候map的长度已经变成1了,因为Java运行时环境认为存入了两个相同的对象。原因可根据上述分析方式进行分析。

以上分析的是HashMap,其实HashSet的底层本身就是通过HashMap来实现的,所以他的判断原理和HashMap是一样的,也是先判断hashcode再判断equals。

所以:写程序的时候应尽可能的按规范来,不然在不知不觉中就埋下了bug!