为什么重写equals方法必须重写hashCode方法

系统管理员 2024-03-25 05:36 79阅读 0赞

equals 方法和 hashCode 方法是 Object 类中的两个基础方法，它们共同协作来判断两个对象是否相等。为什么要这样设计嘞？原因就出在“性能” 2 字上。

使用过 HashMap 我们就知道，通过 hash 计算之后，我们就可以直接定位出某个值存储的位置了，那么试想一下，如果你现在要查询某个值是否在集合中？如果不通过 hash 方式直接定位元素（的存储位置），那么就只能按照集合的前后顺序，一个一个的询问比对了，而这种依次比对的效率明显低于 hash 定位的方式。这就是 hash 以及 hashCode 存在的价值。

当我们对比两个对象是否相等时，我们就可以先使用 hashCode 进行比较，如果比较的结果是 true，那么就可以使用 equals 再次确认两个对象是否相等，如果比较的结果是 true，那么这两个对象就是相等的，否则其他情况就认为两个对象不相等。这样就大大的提升了对象比较的效率，这也是为什么 Java 设计使用 hashCode 和 equals 协同的方式，来确认两个对象是否相等的原因。

那为什么不直接使用 hashCode 就确定两个对象是否相等呢？

这是因为不同对象的 hashCode 可能相同；但 hashCode 不同的对象一定不相等，所以使用 hashCode 可以起到快速初次判断对象是否相等的作用。

但即使知道了以上基础知识，依然解决不了本篇的问题，也就是：重写 equals 时为什么一定要重写 hashCode？要想了解这个问题的根本原因，我们还得先从这两个方法开始说起。

#### 1.equals 方法 ####

Object 类中的 equals 方法用于检测一个对象是否等于另外一个对象。在 Object 类中，这个方法将判断两个对象是否具有相同的引用。如果两个对象具有相同的引用，它们一定是相等的。

equals 方法的实现源码如下：

public boolean equals(Object obj) {  
        return (this == obj);  
    }

通过上述源码和 equals 的定义我们可以看出，在大多数情况来说，equals 的判断是没有什么意义的！例如，使用 Object 中的 equals 比较两个自定义的对象是否相等，这就完全没有意义（因为无论对象是否相等，结果都是 false）

#### 2.hashCode 方法 ####

相等的值 hashCode 一定相同，不同的值 hashCode 也有可能相同

#### 3.为什么要一起重写？ ####

**3.1 Set 正常使用**

Set 集合是用来保存不同对象的，相同的对象就会被 Set 合并，最终留下一份独一无二的数据。

它的正常用法如下：

import java.util.HashSet;  
    import java.util.Set;  
    public class HashCodeExample {  
        public static void main(String[] args) {  
            Set<String> set = new HashSet();  
            set.add("Java");  
            set.add("Java");  
            set.add("MySQL");  
            set.add("MySQL");  
            set.add("Redis");  
            System.out.println("Set 集合长度:" + set.size());  
            System.out.println();  
            // 打印 Set 中的所有元素  
            set.forEach(d -> System.out.println(d));  
        } 
     }

**3.2 Set 集合的“异常”**

然而，如果我们在 Set 集合中存储的是，只重写了 equals 方法的自定义对象时，有趣的事情就发生了，如下代码所示：

import java.util.HashSet;  
    import java.util.Objects;  
    import java.util.Set;  
    public class EqualsExample {  
        public static void main(String[] args) {  
            // 对象 1  
            Persion p1 = new Persion();  
            p1.setName("Java");  
            p1.setAge(18);  
            // 对象 2  
            Persion p2 = new Persion();  
            p2.setName("Java");  
            p2.setAge(18);  
            // 创建 Set 集合  
            Set<Persion> set = new HashSet<Persion>();  
            set.add(p1);  
            set.add(p2);  
            // 打印 Set 中的所有数据  
            set.forEach(p -> {  
                System.out.println(p);  
            });  
        }  
    }  
    class Persion {  
        private String name;  
        private int age;  
        // 只重写了 equals 方法  
        @Override  
        public boolean equals(Object o) {  
            if (this == o) return true; // 引用相等返回 true  
            // 如果等于 null，或者对象类型不同返回 false  
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;  
            // 强转为自定义 Persion 类型  
            Persion persion = (Persion) o;  
            // 如果 age 和 name 都相等，就返回 true  
            return age == persion.age &&  
                    Objects.equals(name, persion.name);  
        }  
        public String getName() {  
            return name;  
        }  
        public void setName(String name) {  
            this.name = name;  
        }  
        public int getAge() {  
            return age;  
        }  
        public void setAge(int age) {  
            this.age = age;  
        }   
         @Override  
        public String toString() {  
            return "Persion{" +  
                    "name='" + name + '\'' +  
                    ", age=" + age +  
                    '}';  
        }  
    }

![67a95feca3e422d785efa12c65351dc3.jpeg][]

为了解决上面的问题，我们尝试在重写 equals 方法时，把 hashCode 方法也一起重写了，实现代码如下：

import java.util.HashSet;  
    import java.util.Objects;  
    import java.util.Set;  
    public class EqualsToListExample {  
        public static void main(String[] args) {  
            // 对象 1  
            Persion p1 = new Persion();  
            p1.setName("Java");  
            p1.setAge(18);  
            // 对象 2  
            Persion p2 = new Persion();  
            p2.setName("Java");  
            p2.setAge(18);  
            // 创建 Set 对象  
            Set<Persion> set = new HashSet<Persion>();  
            set.add(p1);  
            set.add(p2);  
            // 打印 Set 中的所有数据  
            set.forEach(p -> {  
                System.out.println(p);  
            });  
        }  
    }  
    class Persion {  
        private String name;  
        private int age;  
        @Override  
        public boolean equals(Object o) {  
            if (this == o) return true; // 引用相等返回 true  
            // 如果等于 null，或者对象类型不同返回 false  
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;  
            // 强转为自定义 Persion 类型  
            Persion persion = (Persion) o;  
            // 如果 age 和 name 都相等，就返回 true  
            return age == persion.age &&  
                    Objects.equals(name, persion.name);  
        }  
        @Override  
        public int hashCode() {  
            // 对比 name 和 age 是否相等  
            return Objects.hash(name, age);  
        }  
        public String getName() {  
            return name;  
        }  
        public void setName(String name) {  
            this.name = name;  
        }  
        public int getAge() {  
            return age;  
        }  
        public void setAge(int age) {  
            this.age = age;  
        }     
        @Override  
        public String toString() {  
            return "Persion{" +  
                    "name='" + name + '\'' +  
                    ", age=" + age +  
                    '}';  
        }  
    }

![74ad71b24daef3c2815ca57dca1231f3.jpeg][]

**3.4 原因分析**

出现以上问题的原因是，如果只重写了 equals 方法，那么默认情况下，Set 进行去重操作时，会先判断两个对象的 hashCode 是否相同，此时因为没有重写 hashCode 方法，所以会直接执行 Object 中的 hashCode 方法，而 Object 中的 hashCode 方法对比的是两个不同引用地址的对象，所以结果是 false，那么 equals 方法就不用执行了，直接返回的结果就是 false：两个对象不是相等的，于是就在 Set 集合中插入了两个相同的对象。

但是，如果在重写 equals 方法时，也重写了 hashCode 方法，那么在执行判断时会去执行重写的 hashCode 方法，此时对比的是两个对象的所有属性的 hashCode 是否相同，于是调用 hashCode 返回的结果就是 true，再去调用 equals 方法，发现两个对象确实是相等的，于是就返回 true 了，因此 Set 集合就不会存储两个一模一样的数据了，于是整个程序的执行就正常了。

[67a95feca3e422d785efa12c65351dc3.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/de82abdead3b4f35bccc9cce341f4588.png
[74ad71b24daef3c2815ca57dca1231f3.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/d34f6540a3884f73bf8701224eeb8765.png