JAVA中重写equals()方法为什么要重写hashcode()方法?
object對象中的 public boolean equals(Object obj),對于任何非空引用值 x 和 y,當且僅當 x 和 y 引用同一個對象時,此方法才返回 true;
注意:當此方法被重寫時,通常有必要重寫 hashCode 方法,以維護 hashCode 方法的常規協定,該協定聲明相等對象必須具有相等的哈希碼。如下:
(1)當obj1.equals(obj2)為true時,obj1.hashCode() == obj2.hashCode()必須為true
(2)當obj1.hashCode() == obj2.hashCode()為false時,obj1.equals(obj2)必須為false
如果不重寫equals,那么比較的將是對象的引用是否指向同一塊內存地址,重寫之后目的是為了比較兩個對象的value值是否相等。特別指出利用equals比較八大包裝對象
(如int,float等)和String類(因為該類已重寫了equals和hashcode方法)對象時,默認比較的是值,在比較其它自定義對象時都是比較的引用地址
hashcode是用于散列數據的快速存取,如利用HashSet/HashMap/Hashtable類來存儲數據時,都是根據存儲對象的hashcode值來進行判斷是否相同的。
這樣如果我們對一個對象重寫了euqals,意思是只要對象的成員變量值都相等那么euqals就等于true,但不重寫hashcode,那么我們再new一個新的對象,
當原對象.equals(新對象)等于true時,兩者的hashcode卻是不一樣的,由此將產生了理解的不一致,如在存儲散列集合時(如Set類),將會存儲了兩個值一樣的對象,
導致混淆,因此,就也需要重寫hashcode()
舉例說明:
- import java.util.*;
- public class HelloWorld {
- public static void main(String[] args) {
- /*
- Collection c = new HashSet();
- c.add("hello");
- c.add(new Name("f1","l1"));
- c.add(new Integer(100));
- c.remove("hello");
- c.remove(new Integer(100));
- System.out.println(c.remove(new Name("f1","l1")));
- */
- Name n1 = new Name("01");
- Name n2 = new Name("01");
- Collection c = new HashSet();
- c.add(n1);
- System.out.println("------------");
- c.add(n2);
- System.out.println("------------");
- System.out.println(n1.equals(n2));
- System.out.println("------------");
- System.out.println(n1.hashCode());
- System.out.println(n2.hashCode());
- System.out.println(c);
- }
- }
- class Name {
- private String id;
- public Name(String id) {
- this.id = id;
- }
- public String toString(){
- return this.id;
- }
- public boolean equals(Object obj) {
- if (obj instanceof Name) {
- Name name = (Name) obj;
- System.out.println("equal"+ name.id);
- return (id.equals(name.id));
- }
- return super.equals(obj);
- }
- public int hashCode() {
- Name name = (Name) this;
- System.out.println("Hash" + name.id);
- return id.hashCode();
- }
- }
就這個程序進行分析,在第一次添加時,調用了hashcode()方法,將hashcode存入對象中,第二次也一樣,然后對hashcode進行比較。hashcode也只用于HashSet/HashMap/Hashtable類存儲數據,所以會用于比較,需要重寫
總結,自定義類要重寫equals方法來進行等值比較,自定義類要重寫compareTo方法來進行不同對象大小的比較,重寫hashcode方法為了將數據存入HashSet/HashMap/Hashtable類時進行比較
一般來說,如果你要把一個類的對象放入容器中,那么通常要為其重寫equals()方法,讓他們比較地址值而不是內容值。特別地,如果要把你的類的對象放入散列中,那么還要重寫hashCode()方法;要放到有序容器中,還要重寫compareTo()方法。
equals()相等的兩個對象,hashcode()一定相等;
equals()不相等的兩個對象,卻并不能證明他們的hashcode()不相等。換句話說,equals()方法不相等的兩個對象,hashcode()有可能相等。(我的理解是由于哈希碼在生成的時候產生沖突造成的)。
反過來:hashcode()不等,一定能推出equals()也不等;hashcode()相等,equals()可能相等,也可能不等
Hash
先用一張圖看下什么是Hash
Hash是散列的意思,就是把任意長度的輸入,通過散列算法變換成固定長度的輸出,該輸出就是散列值。關于散列值,有以下幾個關鍵結論:
1、如果散列表中存在和散列原始輸入K相等的記錄,那么K必定在f(K)的存儲位置上
2、不同關鍵字經過散列算法變換后可能得到同一個散列地址,這種現象稱為碰撞
3、如果兩個Hash值不同(前提是同一Hash算法),那么這兩個Hash值對應的原始輸入必定不同
HashCode
然后講下什么是HashCode,總結幾個關鍵點:
1、HashCode的存在主要是為了查找的快捷性,HashCode是用來在散列存儲結構中確定對象的存儲地址的
2、如果兩個對象equals相等,那么這兩個對象的HashCode一定也相同
3、如果對象的equals方法被重寫,那么對象的HashCode方法也盡量重寫
4、如果兩個對象的HashCode相同,不代表兩個對象就相同,只能說明這兩個對象在散列存儲結構中,存放于同一個位置
HashCode有什么用
回到最關鍵的問題,HashCode有什么用?不妨舉個例子:
1、假設內存中有0 1 2 3 4 5 6 7 8這8個位置,如果我有個字段叫做ID,那么我要把這個字段存放在以上8個位置之一,如果不用HashCode而任意存放,那么當查找時就需要到8個位置中去挨個查找
2、使用HashCode則效率會快很多,把ID的HashCode%8,然后把ID存放在取得余數的那個位置,然后每次查找該類的時候都可以通過ID的HashCode%8求余數直接找到存放的位置了
3、如果ID的 HashCode%8算出來的位置上本身已經有數據了怎么辦?這就取決于算法的實現了,比如ThreadLocal中的做法就是從算出來的位置向后查找第 一個為空的位置,放置數據;HashMap的做法就是通過鏈式結構連起來。反正,只要保證放的時候和取的時候的算法一致就行了。
4、如果ID的 HashCode%8相等怎么辦(這種對應的是第三點說的鏈式結構的場景)?這時候就需要定義equals了。先通過HashCode%8來判斷類在哪一 個位置,再通過equals來在這個位置上尋找需要的類。對比兩個類的時候也差不多,先通過HashCode比較,假如HashCode相等再判斷 equals。如果兩個類的HashCode都不相同,那么這兩個類必定是不同的。
舉個實際的例子Set。我們知道Set里面的元素是不可以重復的,那么如何做到?Set是根據equals()方法來判斷兩個元素是否相等的。比方 說Set里面已經有1000個元素了,那么第1001個元素進來的時候,最多可能調用1000次equals方法,如果equals方法寫得復雜,對比的 東西特別多,那么效率會大大降低。使用HashCode就不一樣了,比方說HashSet,底層是基于HashMap實現的,先通過HashCode取一 個模,這樣一下子就固定到某個位置了,如果這個位置上沒有元素,那么就可以肯定HashSet中必定沒有和新添加的元素equals的元素,就可以直接存 放了,都不需要比較;如果這個位置上有元素了,逐一比較,比較的時候先比較HashCode,HashCode都不同接下去都不用比了,肯定不一 樣,HashCode相等,再equals比較,沒有相同的元素就存,有相同的元素就不存。如果原來的Set里面有相同的元素,只要HashCode的生 成方式定義得好(不重復),不管Set里面原來有多少元素,只需要執行一次的equals就可以了。這樣一來,實際調用equals方法的次數大大降低, 提高了效率。
總結
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