hashcode()方法和equals()方法
一、hashcode()方法和equals()方法的介紹
Java的基類Object提供了一些方法,其中equals()方法用于判斷兩個對象是否相等,hashCode()方法用于計算對象的哈希碼。equals()和hashCode()都不是final方法,都可以被重寫(overwrite)。
1. equal()方法
?Object類中equals()方法實現如下:
public boolean equals(Object obj) {
???? return (this == obj);
}
通過該實現可以看出,Object類的實現采用了區分度最高的算法,即只要兩個對象不是同一個對象,那么equals()一定返回false。
雖然我們在定義類時,可以重寫equals()方法,但是有一些注意事項;JDK中說明了實現equals()方法應該遵守的約定:
(1)自反性:x.equals(x)必須返回true。
(2)對稱性:x.equals(y)與y.equals(x)的返回值必須相等。
(3)傳遞性:x.equals(y)為true,y.equals(z)也為true,那么x.equals(z)必須為true。
(4)一致性:如果對象x和y在equals()中使用的信息都沒有改變,那么x.equals(y)值始終不變。
(5)非null:x不是null,y為null,則x.equals(y)必須為false。
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2.hashCode()方法
(一)Object的hashCode():
Object類中hashCode()方法的聲明如下:
? ? ? ? ? ? public?native?int?hashCode();
可以看出,hashCode()是一個native方法,而且返回值類型是整形;實際上,該native方法將對象在內存中的地址作為哈希碼返回,可以保證不同對象的返回值不同。與equals()方法類似,hashCode()方法可以被重寫。JDK中對hashCode()方法的作用,以及實現時的注意事項做了說明:
(1)hashCode()在哈希表中起作用,如java.util.HashMap。
(2)如果對象在equals()中使用的信息都沒有改變,那么hashCode()值始終不變。
(3)如果兩個對象使用equals()方法判斷為相等,則hashCode()方法也應該相等。
(4)如果兩個對象使用equals()方法判斷為不相等,則不要求hashCode()也必須不相等;但是開發人員應該認識到,不相等的對象產生不相同的hashCode可以提高哈希表的性能。
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3.hashCode()的作用
總的來說,hashCode()在哈希表中起作用,如HashSet、HashMap等。
當我們向哈希表(如HashSet、HashMap等)中添加對象object時,首先調用hashCode()方法計算object的哈希碼,通過哈希碼可以直接定位object在哈希表中的位置(一般是哈希碼對哈希表大小取余)。如果該位置沒有對象,可以直接將object插入該位置;如果該位置有對象(可能有多個,通過鏈表實現),則調用equals()方法比較這些對象與object是否相等,如果相等,則不需要保存object;如果不相等,則將該對象加入到鏈表中。
這也就解釋了為什么equals()相等,則hashCode()必須相等。如果兩個對象equals()相等,則它們在哈希表(如HashSet、HashMap等)中只應該出現一次;如果hashCode()不相等,那么它們會被散列到哈希表的不同位置,哈希表中出現了不止一次。
實際上,在JVM中,加載的對象在內存中包括三部分:對象頭、實例數據、填充。其中,對象頭包括指向對象所屬類型的指針和MarkWord,而MarkWord中除了包含對象的GC分代年齡信息、加鎖狀態信息外,還包括了對象的hashcode;對象實例數據是對象真正存儲的有效信息;填充部分僅起到占位符的作用, 原因是HotSpot要求對象起始地址必須是8字節的整數倍。
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4.String中equals()和hashCode()的實現
String類中相關實現代碼如下:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 | private?final?char?value[]; private?int?hash; // Default to 0 public?boolean?equals(Object anObject) { ????if?(this?== anObject) { ????????return?true; ????} ????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; } public?int?hashCode() { ????int?h = hash; ????if?(h == 0?&& value.length > 0) { ????????char?val[] = value; ?? ????????for?(int?i = 0; i < value.length; i++) { ????????????h = 31?* h + val[i]; ????????} ????????hash = h; ????} ????return?h; } |
通過代碼可以看出以下幾點:
a、String的數據是final的,即一個String對象一旦創建,便不能修改;形如String s = “hello”; s = “world”;的語句,當s = “world”執行時,并不是字符串對象的值變為了”world”,而是新建了一個String對象,s引用指向了新對象。
b、String類將hashCode()的結果緩存為hash值,提高性能。
c、String對象equals()相等的條件是二者同為String對象,長度相同,且字符串值完全相同;不要求二者是同一個對象。
d、String的hashCode()計算公式為:s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + … + s[n-1]
關hashCode()計算過程中,為什么使用了數字31,主要有以下原因:
a、使用質數計算哈希碼,由于質數的特性,它與其他數字相乘之后,計算結果唯一的概率更大,哈希沖突的概率更小。
b、使用的質數越大,哈希沖突的概率越小,但是計算的速度也越慢;31是哈希沖突和性能的折中,實際上是實驗觀測的結果。
c、JVM會自動對31進行優化:31 * i == (i << 5) – i
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5.如何重寫hashCode()
本節先介紹重寫hashCode()方法應該遵守的原則,再介紹通用的hashCode()重寫方法。
(一)重寫hashcode()的原則
通過前面的描述我們知道,重寫hashCode需要遵守以下原則:
(1)如果重寫了equals()方法,檢查條件“兩個對象使用equals()方法判斷為相等,則hashCode()方法也應該相等”是否成立,如果不成立,則重寫hashCode ()方法。
(2)hashCode()方法不能太過簡單,否則哈希沖突過多。
(3)hashCode()方法不能太過復雜,否則計算復雜度過高,影響性能。
(二)hashCode()重寫方法
A、初始化一個整形變量,為此變量賦予一個非零的常數值,比如int result = 17;
B、選取equals方法中用于比較的所有域(之所以只選擇equals()中使用的域,是為了保證上述原則的第1條),然后針對每個域的屬性進行計算:
(1) 如果是boolean值,則計算f ? 1:0
(2) 如果是byte\char\short\int,則計算(int)f
(3) 如果是long值,則計算(int)(f ^ (f >>> 32))
(4) 如果是float值,則計算Float.floatToIntBits(f)
(5) 如果是double值,則計算Double.doubleToLongBits(f),然后返回的結果是long,再用規則(3)去處理long,得到int
(6) 如果是對象應用,如果equals方法中采取遞歸調用的比較方式,那么hashCode中同樣采取遞歸調用hashCode的方式。否則需要為這個域計算一個范式,比如當這個域的值為null的時候,那么 hashCode 值為0
(7) 如果是數組,那么需要為每個元素當做單獨的域來處理。java.util.Arrays.hashCode方法包含了8種基本類型數組和引用數組的hashCode計算,算法同上。
C、最后,把每個域的散列碼合并到對象的哈希碼中。
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下面通過一個例子進行說明。在該例中,Person類重寫了equals()方法和hashCode()方法。因為equals()方法中只使用了name域和age域,所以hashCode()方法中,也只計算name域和age域。
對于String類型的name域,直接使用了String的hashCode()方法;對于int類型的age域,直接用其值作為該域的hash。
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轉載于:https://www.cnblogs.com/Fishsky1996/p/9001550.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的hashcode()方法和equals()方法的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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