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这篇文章主要介绍java重写equals时还要重写hashcode的原因,文中介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们一定要看完!
首先把结论告诉大家:
我们首先要明确一点,重写equals不一定非要hashcode,这要看实际情况。比如在没使用容器时其实是没必要的,但是如果使用了HashMap等容器,并且使用了自定义对象作为Key是一定要重写的。
重写equals是为了在业务逻辑上判断实例之间是否相等。重写hascode是为了让集合快速判重。
hashCode()与 equals() 的规定:
1.如果两个对象相等,则 hashcode 一定也是相同的
2.两个对象相等,对两个 equals() 方法返回 true
3.两个对象有相同的 hashcode 值,它们也不一定是相等的
4.综上,equals() 方法被覆盖过,则 hashCode() 方法也必须被覆盖
5.hashCode() 的默认行为是对堆上的对象产生独特值。如果没有重写 hashCode(),则该 class 的两个对象无论如何都不会相等(即使这两个对象指向相同的数据)。
下面举个例子说明一定要重写。
当使用自定义类作为HashMap的Key时put时
如果只重写equals不重写hashCode会出现逻辑错误
先看下面的代码
public class Test { static class Order { private Long orderId; public Order(Long orderId) { this.orderId = orderId; } public Long getOrderId() { return orderId; } public void setOrderId(Long orderId) { this.orderId = orderId; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (obj != null && !(obj instanceof Order)) { return false; } return Objects.equals(this.orderId, ((Order) obj).orderId); } @Override public String toString() { return "Order{" + "orderId=" + orderId + '}'; } } public static void main(String[] args) { Map<Order, String> map = new HashMap<>(); Order order1 = new Order(1000000001L); Order order2 = new Order(1000000001L); map.put(order1, ""); map.put(order2, ""); System.out.println(map); } }
运行输出:
{Order{orderId=1000000001}=, Order{orderId=1000000001}=}
在代码中重写了equals方法,没重写hashCode方法。
equals重写的逻辑是:只要orderId相等那么这这两个对象就相等。
而从运行结果来看,两个orderId一致的对象却都成功put到了map中。这就是逻辑错误了,因为按照逻辑来说期望的结果应该只有一个Order在map中才对。
我们来看下HashMap的源码
只需要看写了注释的那个判断
public V put(K key, V value) { return putVal(hash(key), key, value, false, true); } static final int hash(Object key) { int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); } final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length; // 通过hash算出索引 通过索引取值==null的话 直接直接插入到索引位置。 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) tab[i] = newNode(hash, key, value, null); else { Node<K,V> e; K k; if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) e = p; else if (p instanceof TreeNode) e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); else { for (int binCount = 0; ; ++binCount) { if ((e = p.next) == null) { p.next = newNode(hash, key, value, null); if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st treeifyBin(tab, hash); break; } if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; p = e; } } if (e != null) { // existing mapping for key V oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) e.value = value; afterNodeAccess(e); return oldValue; } } ++modCount; if (++size > threshold) resize(); afterNodeInsertion(evict); return null; }
通过源码我们知道,只要hash码不一样的话就可以直接插入到数组中。然而正因为我们没重写hashCode方法,所以调用的是Object的hashCode方法。而Object的hashCode是使用对象在堆中的地址通过算法得出一个int类型的值,既然如此,那刚刚创建的两个对象的int类型的值肯定是不同的,所以两个Order都可以正常插入到数组中,从而出现了逻辑错误。
重写hashCode方法:
public class TestHash { static class Order { private Long orderId; public Order(Long orderId) { this.orderId = orderId; } public Long getOrderId() { return orderId; } public void setOrderId(Long orderId) { this.orderId = orderId; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (obj != null && !(obj instanceof Order)) { return false; } return Objects.equals(this.orderId, ((Order) obj).orderId); } @Override public int hashCode() { // 这里简单重写下 实际开发根据自己需求重写即可。 return this.orderId.intValue() >> 2; } @Override public String toString() { return "Order{" + "orderId=" + orderId + '}'; } } public static void main(String[] args) { Map<Order, String> map = new HashMap<>(); Order order1 = new Order(1000000001L); Order order2 = new Order(1000000001L); map.put(order1, ""); map.put(order2, ""); System.out.println(map); } }
再次运行输出:
{Order{orderId=1000000001}=}
我们简单看下源码(为了好理解,我只截取了重点代码):以put order2作为注释讲解。
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length; // 重写hashCode之后两个对象的orderId相同,hashCode也肯定相同。 // 通过hash算出索引 通过索引取值 有值不进入if。 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) tab[i] = newNode(hash, key, value, null); else { Node<K,V> e; K k; // 由于重写了hashCode 旧对象的hashCode和新的肯定相等 if (p.hash == hash && // (k = p.key) == key == false 因为比较的是对象地址 // (key != null && key.equals(k)) == true 因为重写了equals orderId相等则相等 ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) // 保存旧Node e = p; ....... if (e != null) { // existing mapping for key V oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) // value覆盖旧Node的值 e.value = value; afterNodeAccess(e); return oldValue; } } ........ }
所以order2覆盖了order1。这就是为什么当使用自定义对象作为HashMap的Key时如果重写了equals要同时hashCode。
反过来说:重写了hashCode,equals需要重写吗?
答案是要的,都要重写!
还是以上面代码重写的逻辑为例,假设hashCode相同的两个对象,且已经put order1在put时,hash相同,得出的索引也是相同,就可以取到order1,取到之后会继续使用equals比较,假设没有重写的话,那么就是对象地址比较,结果肯定是false,那么这个时候就发生了hash碰撞,也就形成了链表。
还有在map.get(key)时也是一样都会根据hashCode找,再判断equals。
为什么要判断equals呢?因为根据hashCode找到的是一个链表,需要根据equals在链表中找到Key相等的那个值。
什么场景会用到自定义类做key?
最常见的key是一个坐标,比如说在地图的某个坐标放置一个物体之类的。
public class Test { static class Coordinate { public Coordinate(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; } private int x; private int y; public int getX() { return x; } public void setX(int x) { this.x = x; } public int getY() { return y; } public void setY(int y) { this.y = y; } } public static void main(String[] args) { Map<Coordinate, String> map = new HashMap<>(); map.put(new Coordinate(22, 99), "手机"); map.put(new Coordinate(44, 48), "电脑"); } }
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