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hashcode 和equals

村长杨京京
 村长杨京京
发布于 2014/09/12 00:53
字数 4036
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重写equal 的同时为什么必须重写hashcode?

hashCode是编译器为不同对象产生的不同整数,根据equal方法的定义:如果两个对象是相等(equal)的,那么两个对象调用hashCode必须产生相同的整数结果,即:equal为true,hashCode必须为true,equal为false,hashCode也必须为false,所以必须重写hashCode来保证与equal同步。

class Student {
int num;
String name;

Student(int num, String name) {
this.num = num;
this.name = name;
}

public int hashCode() {
return num * name.hashCode();
}

public boolean equals(Object o) {
Student s = (Student) o;
return num == s.num && name.equals(s.name);
}

public String toString() {
return num + ":" + name;
}
}

在java的集合中,判断两个对象是否相等的规则是:
1,判断两个对象的hashCode是否相等
如果不相等,认为两个对象也不相等,完毕
如果相等,转入2
2,判断两个对象用equals运算是否相等
如果不相等,认为两个对象也不相等
如果相等,认为两个对象相等
=====================================

1、 为什么要重载equal方法?

答案:因为Object的equal方法默认是两个对象的引用的比较,意思就是指向同一内存,地址则相等,否则不相等;如果你现在需要利用对象里面的值来判断是否相等,则重载equal方法。

2、 为什么重载hashCode方法?

答案:一般的地方不需要重载hashCode,只有当类需要放在HashTable、HashMap、HashSet等等hash结构的集合时才会重载hashCode,那么为什么要重载hashCode呢?就HashMap来说,好比HashMap就是一个大内存块,里面有很多小内存块,小内存块里面是一系列的对象,可以利用hashCode来查找小内存块hashCode%size(小内存块数量),所以当equal相等时,hashCode必须相等,而且如果是object对象,必须重载hashCode和equal方法。

3、 为什么equals()相等,hashCode就一定要相等,而hashCode相等,却不要求equals相等?

答案:1、因为是按照hashCode来访问小内存块,所以hashCode必须相等。

2、HashMap获取一个对象是比较key的hashCode相等和equal为true。

之所以hashCode相等,却可以equal不等,就比如ObjectA和ObjectB他们都有属性name,那么hashCode都以name计算,所以hashCode一样,但是两个对象属于不同类型,所以equal为false。

4、 为什么需要hashCode?

1、 通过hashCode可以很快的查到小内存块。
2、 通过hashCode比较比equal方法快,当get时先比较hashCode,如果hashCode不同,直接返回false。

以下是一个具体类的实例代码:

public class Person
{
private String name;
private int age;

@Override
public int hashCode()
{
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + age;
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
return result;
}

@Override
public boolean equals(Object obj)
{
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
Person other = (Person) obj;
if (age != other.age)
return false;
if (name == null)
{
if (other.name != null)
return false;
} else if (!name.equals(other.name))
return false;
return true;
}
}

=====================================

1. 首先equals()hashcode()这两个方法都是从object类中继承过来的
equals()
方法在object类中定义如下:
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj); //==永远是比较两个对象的地址值
}
很 明显是对两个对象的地址值进行的比较(即比较引用是否相同)。但是我们必需清楚,当String Math、还有IntegerDouble。。。。等这些封装类在使用equals()方法时,已经覆盖了object类的equals()方法。比 如在String类中如下:
public boolean equals(Object anObject) {
if (this == anObject) {
return true;
}
if (anObject instanceof String) {
String anotherString = (String)anObject;
int n = count;
if (n == anotherString.count) {
char v1[] = value;
char v2[] = anotherString.value;
int i = offset;
int j = anotherString.offset;
while (n-- != 0) {
if (v1[i++] != v2[j++])
return false;
}
return true;
}
}
return false;
}
很明显,这是进行的内容比较,而已经不再是地址的比较。依次类推DoubleIntegerMath。。。。等等这些类都是重写了equals()方法的,从而进行的是内容的比较。当然了基本类型是进行值的比较,这个没有什么好说的。
我们还应该注意,Java语言对equals()的要求如下,这些要求是必须遵循的:
对称性:如果x.equals(y)返回是“true”,那么y.equals(x)也应该返回是“true”
反射性:x.equals(x)必须返回是“true”
类推性:如果x.equals(y)返回是“true”,而且y.equals(z)返回是“true”,那么z.equals(x)也应该返回是“true”
还有一致性:如果x.equals(y)返回是“true”,只要xy内容一直不变,不管你重复x.equals(y)多少次,返回都是“true”
任何情况下,x.equals(null),永远返回是“false”x.equals(x不同类型的对象)永远返回是“false”
以上这五点是重写equals()方法时,必须遵守的准则,如果违反会出现意想不到的结果,请大家一定要遵守。
2.
其次是hashcode() 方法,在object类中定义如下:
public native int hashCode(); <完>
说 明是一个本地方法,它的实现是根据本地机器相关的
。当然我们可以在自己写的类中覆盖hashcode()方法,比如StringInteger Double。。。。等等这些类都是覆盖了hashcode()方法的。例如在String类中定义的hashcode()方法如下:
public int hashCode() {
int h = hash;
if (h == 0) {
int off = offset;
char val[] = value;
int len = count;

for (int i = 0; i < len; i++) {
h = 31*h + val[off++];
}
hash = h;
}
return h;
}
解释一下这个程序(StringAPI中写到):
s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]
使用 int 算法,这里 s[i] 是字符串的第 i 个字符,n 是字符串的长度,^ 表示求幂。(空字符串的哈希码为 0。)

首先,想要明白hashCode的作用,你必须要先知道Java中的集合。  
总的来说,Java中的集合(Collection)有两类,一类是List,再有一类是Set
你知道它们的区别吗?前者集合内的元素是有序的,元素可以重复;后者元素无序,但元素不可重复。
那么这里就有一个比较严重的问题了:要想保证元素不重复,可两个元素是否重复应该依据什么来判断呢?
这就是Object.equals方法了
。但是,如果每增加一个元素就检查一次,那么当元素很多时,后添加到集合中的元素比较的次数就非常多了。
也就是说,如果集合中现在已经有1000个元素,那么第1001个元素加入集合时,它就要调用1000equals方法。这显然会大大降低效率。
于是,Java采用了哈希表的原理。哈希(Hash)实际上是个人名,由于他提出一哈希算法的概念,所以就以他的名字命名了。
哈希算法也称为散列算法,是将数据依特定算法直接指定到一个地址上。如果详细讲解哈希算法,那需要更多的文章篇幅,我在这里就不介绍了。
初学者可以这样理解,hashCode方法实际上返回的就是对象存储的物理地址(实际可能并不是)。
这样一来,当集合要添加新的元素时,先调用这个元素的hashCode方法,就一下子能定位到它应该放置的物理位置上。
如果这个位置上没有元素,它就可以直接存储在这个位置上,不用再进行任何比较了;如果这个位置上已经有元素了,
就调用它的equals方法与新元素进行比较,相同的话就不存了,不相同就散列其它的地址。
所以这里存在一个冲突解决的问题。这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了,几乎只需要一两次。
所以,Java对于eqauls方法和hashCode方法是这样规定的:
1
、如果两个对象相同,那么它们的hashCode值一定要相同;2、如果两个对象的hashCode相同,它们并不一定相同 上面说的对象相同指的是用eqauls方法比较

你当然可以不按要求去做了,但你会发现,相同的对象可以出现在Set集合中。同时,增加新元素的效率会大大下降。


3.
这里我们首先要明白一个问题:
equals()
相等的两个对象,hashcode()一定相等;
equals
()不相等的两个对象,却并不能证明他们的hashcode()不相等。换句话说,equals()方法不相等的两个对象,hashcode()有可能相等。(我的理解是由于哈希码在生成的时候产生冲突造成的)。
反 过来: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。解释下第3点的 使用范围,我的理解是在objectString等类中都能使用。object类中,hashcode()方法是本地方法,返回的是对象的地址值,而 object类中的equals()方法比较的也是两个对象的地址值,如果equals()相等,说明两个对象地址值也相等,当然hashcode()也 就相等了String类中,equals()返回的是两个对象内容的比较,当两个对象内容相等时,
Hashcode()
方法根据 String类的重写(第2点里面已经分析了)代码的分析,也可知道hashcode()返回结果也会相等。以此类推,可以知道Integer Double等封装类中经过重写的equals()hashcode()方法也同样适合于这个原则。当然没有经过重写的类,在继承了object类的 equals()hashcode()方法后,也会遵守这个原则。

4.
谈到hashcode()equals()就不能不说到hashset,hashmap,hashtable中的使用,具体是怎样呢,请看如下分析:
Hashset
是继承Set接口,Set接口又实现Collection接口,这是层次关系。那么hashset是根据什么原理来存取对象的呢?
hashset中不允许出现重复对象,元素的位置也是不确定的。在hashset中又是怎样判定元素是否重复的呢?这就是问题的关键所在,经过一下午的查询求证终于获得了一点启示,和大家分享一下,java的集合中,判断两个对象是否相等的规则是:
1)
,判断两个对象的hashCode是否相等
如果不相等,认为两个对象也不相等,完毕
如果相等,转入
2)
(这一点只是为了提高存储效率而要求的,其实理论上没有也可以,但如果没有,实际使用时效率会大大降低,所以我们这里将其做为必需的。后面会重点讲到这个问题。)
2)
判断两个对象用equals运算是否相等
如果不相等,认为两个对象也不相等

如果相等,认为两个对象相等(equals()是判断两个对象是否相等的关键)
为什么是两条准则,难道用第一条不行吗?不行,因为前面已经说了,hashcode()相等时,equals()方法也可能不等,所以必须用第2条准则进行限制,才能保证加入的为非重复元素。
比如下面的代码:

public static void main(String args[]){
String s1=new String("zhaoxudong");
String s2=new String("zhaoxudong");
System.out.println(s1==s2);//false
System.out.println(s1.equals(s2));//true
System.out.println(s1.hashCode());//s1.hashcode()
等于s2.hashcode()
System.out.println(s2.hashCode());
Set hashset=new HashSet();
hashset.add(s1);
hashset.add(s2);
/*
实质上在添加s1,s2时,运用上面说到的两点准则,可以知道hashset认为s1s2是相等的,是在添加重复元素,所以让s2覆盖了s1;*/
Iterator it=hashset.iterator();
while(it.hasNext())
{
System.out.println(it.next());
}
最后在while循环的时候只打印出了一个”zhaoxudong”
输出结果为:false
true
-967303459
-967303459
这是因为String类已经重写了equals()方法和hashcode()方法,所以在根据上面的第1.2条原则判定时,hashset认为它们是相等的对象,进行了重复添加。
但是看下面的程序:
import java.util.*;
public class HashSetTest
{
public static void main(String[] args)
{
HashSet hs=new HashSet();
hs.add(new Student(1,"zhangsan"));
hs.add(new Student(2,"lisi"));
hs.add(new Student(3,"wangwu"));
hs.add(new Student(1,"zhangsan"));

Iterator it=hs.iterator();
while(it.hasNext())
{
System.out.println(it.next());
}
}
}
class Student
{
int num;
String name;
Student(int num,String name)
{
this.num=num;
this.name=name;
}
public String toString()
{
return num+":"+name;
}
}
输出结果为:
1:zhangsan
1:zhangsan
3:wangwu
2:lisi
问题出现了,为什么hashset添加了相等的元素呢,这是不是和hashset的原则违背了呢?回答是:没有
因 为在根据hashcode()对两次建立的new Student(1,"zhangsan")对象进行比较时,生成的是不同的哈希码值,所以hashset把他当作不同的对象对待了,当然此时的 equals()方法返回的值也不等(这个不用解释了吧)。那么为什么会生成不同的哈希码值呢?上面我们在比较s1s2的时候不是生成了同样的哈希码 吗?原因就在于我们自己写的Student类并没有重新自己的hashcode()equals()方法,所以在比较时,是继承的object类中的 hashcode()方法,呵呵,各位还记得object类中的hashcode()方法比较的是什么吧!!
它是一个本地方法,比较的是对象 的地址(引用地址),使用new方法创建对象,两次生成的当然是不同的对象了(这个大家都能理解吧。。。),造成的结果就是两个对象的 hashcode()返回的值不一样。所以根据第一个准则,hashset会把它们当作不同的对象对待,自然也用不着第二个准则进行判定了。那么怎么解决 这个问题呢??
答案是:在Student类中重新hashcode()equals()方法。
例如:
class Student
{
int num;
String name;
Student(int num,String name)
{
this.num=num;
this.name=name;
}
public int hashCode()
{
return num*name.hashCode();
}
public boolean equals(Object o)
{
Student s=(Student)o;
return num==s.num && name.equals(s.name);
}
public String toString()
{
return num+":"+name;
}
}
根据重写的方法,即便两次调用了new Student(1,"zhangsan"),我们在获得对象的哈希码时,根据重写的方法hashcode(),获得的哈希码肯定是一样的(这一点应该没有疑问吧)。
当然根据equals()方法我们也可判断是相同的。所以在向hashset集合中添加时把它们当作重复元素看待了。所以运行修改后的程序时,我们会发现运行结果是:
1:zhangsan
3:wangwu
2:lisi
可以看到重复元素的问题已经消除。
关于在hibernatepojo类中,重新equals()hashcode()的问题:
1)
,重点是equals,重写hashCode只是技术要求(为了提高效率)
2)
,为什么要重写equals呢,因为在java的集合框架中,是通过equals来判断两个对象是否相等的
3)
,在hibernate中,经常使用set集合来保存相关对象,而set集合是不允许重复的。我们再来谈谈前面提到在向hashset集合中添加元素时,怎样判断对象是否相同的准则,前面说了两条,其实只要重写equals()这一条也可以。
但 当hashset中元素比较多时,或者是重写的equals()方法比较复杂时,我们只用equals()方法进行比较判断,效率也会非常低,所以引入了 hashcode()这个方法,只是为了提高效率,但是我觉得这是非常有必要的(所以我们在前面以两条准则来进行hashset的元素是否重复的判断)。
比如可以这样写:
public int hashCode(){
return 1;}//
等价于hashcode无效
这样做的效果就是在比较哈希码的时候不能进行判断,因为每个对象返回的哈希码都是1,每次都必须要经过比较equals()方法后才能进行判断是否重复,这当然会引起效率的大大降低。
我有一个问题,如果像前面提到的在hashset中判断元素是否重复的必要方法是equals()方法(根据网上找到的观点),但是这里并没有涉及到关于哈希表的问题,可是这个集合却叫hashset,这是为什么??
我 想,在hashmap,hashtable中的存储操作,依然遵守上面的准则。

本文转载自:http://blog.csdn.net/shiyanming1223/article/details/6893401

村长杨京京
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