Java基础（1）hashCode()和equals()

短命女 2024-05-06 23:22 71阅读 0赞

在Java中，`hashCode()`和`equals()`方法在处理对象相等性时扮演着关键角色，尤其是在使用集合类（如`HashMap`、`HashSet`等）时。这两个方法位于`java.lang.Object`类中，因此所有Java对象都继承了这些方法。理解它们是如何工作的，以及如何正确地重写它们，对于创建能正常工作的Java应用来说非常重要。

#### `hashCode()`方法 ####

`hashCode()`方法返回一个整型（`int`），它是通过一个对象的内部信息导出的，用于确定对象在哈希表中的位置。它的一般约定（和实现要求）包括：

1.  在Java应用的一次执行期间，对同一个对象多次调用`hashCode()`时，必须一致地返回相同的整数值，前提是对象信息没有被修改。该值在同一个应用的不同执行过程中可以不同。
2.  如果根据`equals(Object)`方法，两个对象是相等的，那么调用每个对象上的`hashCode()`方法都必须产生相同的整数结果。
3.  两个对象通过`equals(Object)`方法比较不相等，并不要求它们的hashCode值必须不同。但是，为不同的对象生成不同hashCode值有助于提高哈希表的性能。

默认情况下，`Object`类的`hashCode()`方法是将对象的内存地址转换成一个整数返回的。但这通常不是一个好的实现，特别是当对象的相等性不仅仅基于它们的内存地址时。

#### `equals()`方法 ####

`equals(Object obj)`方法用于比较某个对象与另一个对象是否“相等”。`Object`类的默认实现是简单地比较对象的内存地址（即，使用`==`运算符）。

为了使`equals()`方法满足其一般约定，它必须是：

*  自反性：对于任何非空引用值`x`，`x.equals(x)`应该返回`true`。
 *  对称性：对于任何非空引用值`x`和`y`，`x.equals(y)`应该返回`true`当且仅当`y.equals(x)`返回`true`。
 *  传递性：对于任何非空引用值`x`、`y`和`z`，如果`x.equals(y)`返回`true`且`y.equals(z)`返回`true`，那么`x.equals(z)`应该返回`true`。
 *  一致性：对于任何非空引用值`x`和`y`，多次调用`x.equals(y)`应该一致地返回`true`或一致地返回`false`，前提是对象上的信息没有被修改。
 *  对于任何非空引用值`x`，`x.equals(null)`应该返回`false`。

#### 实现案例 ####

假设我们有一个简单的`Person`类，它有两个属性：`name`（姓名）和`age`（年龄）。下面是如何重写`hashCode()`和`equals()`方法的例子：

import java.util.Objects;
    
    public class Person {
        
        private String name;
        private int age;
    
        public Person(String name, int age) {
        
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        @Override
        public boolean equals(Object o) {
        
            // 自反性
            if (this == o) return true;
            // 检查是否为同一类型
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
            Person person = (Person) o;
            // 比较所有关键字段
            return age == person.age &&
                   Objects.equals(name, person.name);
        }
    
        @Override
        public int hashCode() {
        
            // 为所有关键字段生成哈希码
            return Objects.hash(name, age);
        }
    }

在这个例子中，`equals()`方法首先检查对象是否与自身相同（自反性），然后检查传入对象是否为`null`和是否与当前对象属于同一个类（确保对称性和安全性）。接下来，它比较了`Person`类的所有关键字段。

`hashCode()`方法使用了`java.util.Objects.hash(Object...)`方法，它接受一个或多个值，为它们生成一个合适的哈希码。这是一种既简单又有效的实现`hashCode()`方法的方式，尤其是当对象的相等性由多个字段决定时。

正确实现`hashCode()`和`equals()`方法是确保Java类可以正确地与Java集合库一起工作（特别是`HashSet`、`HashMap`等）的关键。不正确的实现可能导致难以发现的bug和性能问题。