重写equals的同时为何要重写hashCode?
结论
先直接上结论:
重写equals不一定要重写hashCode,得看情况。如果在没使用容器时其实是没必要的。
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
publicclassTest{ staticclassOrder{ privateLongorderId; publicOrder(LongorderId){ this.orderId=orderId; } publicLonggetOrderId(){ returnorderId; } publicvoidsetOrderId(LongorderId){ this.orderId=orderId; } @Override publicbooleanequals(Objectobj){ if(obj!=null&&!(objinstanceofOrder)){ returnfalse; } returnObjects.equals(this.orderId,((Order)obj).orderId); } @Override publicStringtoString(){ return"Order{"+ "orderId="+orderId+ '}'; } } publicstaticvoidmain(String[]args){ Mapmap=newHashMap<>(); Orderorder1=newOrder(1000000001L); Orderorder2=newOrder(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
publicVput(Kkey,Vvalue){ returnputVal(hash(key),key,value,false,true); } staticfinalinthash(Objectkey){ inth; return(key==null)?0:(h=key.hashCode())^(h>>>16); } finalVputVal(inthash,Kkey,Vvalue,booleanonlyIfAbsent, booleanevict){ Node[]tab;Node p;intn,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 e;Kk; if(p.hash==hash&& ((k=p.key)==key||(key!=null&&key.equals(k)))) e=p; elseif(pinstanceofTreeNode) e=((TreeNode )p).putTreeVal(this,tab,hash,key,value); else{ for(intbinCount=0;;++binCount){ if((e=p.next)==null){ p.next=newNode(hash,key,value,null); if(binCount>=TREEIFY_THRESHOLD-1)//-1for1st treeifyBin(tab,hash); break; } if(e.hash==hash&& ((k=e.key)==key||(key!=null&&key.equals(k)))) break; p=e; } } if(e!=null){//existingmappingforkey VoldValue=e.value; if(!onlyIfAbsent||oldValue==null) e.value=value; afterNodeAccess(e); returnoldValue; } } ++modCount; if(++size>threshold) resize(); afterNodeInsertion(evict); returnnull; }
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:
publicclassTestHash{ staticclassOrder{ privateLongorderId; publicOrder(LongorderId){ this.orderId=orderId; } publicLonggetOrderId(){ returnorderId; } publicvoidsetOrderId(LongorderId){ this.orderId=orderId; } @Override publicbooleanequals(Objectobj){ if(obj!=null&&!(objinstanceofOrder)){ returnfalse; } returnObjects.equals(this.orderId,((Order)obj).orderId); } @Override publicinthashCode(){ //这里简单重写下实际开发根据自己需求重写即可。 returnthis.orderId.intValue()>>2; } @Override publicStringtoString(){ return"Order{"+ "orderId="+orderId+ '}'; } } publicstaticvoidmain(String[]args){ Mapmap=newHashMap<>(); Orderorder1=newOrder(1000000001L); Orderorder2=newOrder(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putorder2作为注释讲解。
finalVputVal(inthash,Kkey,Vvalue,booleanonlyIfAbsent, booleanevict){ Node[]tab;Node p;intn,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 e;Kk; //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equalsorderId相等则相等 ((k=p.key)==key||(key!=null&&key.equals(k)))) //保存旧Node e=p; ....... if(e!=null){//existingmappingforkey VoldValue=e.value; if(!onlyIfAbsent||oldValue==null) //value覆盖旧Node的值 e.value=value; afterNodeAccess(e); returnoldValue; } } ........ }
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putorder1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。
publicclassTest{ staticclassCoordinate{ publicCoordinate(intx,inty){ this.x=x; this.y=y; } privateintx; privateinty; publicintgetX(){ returnx; } publicvoidsetX(intx){ this.x=x; } publicintgetY(){ returny; } publicvoidsetY(inty){ this.y=y; } } publicstaticvoidmain(String[]args){ Mapmap=newHashMap<>(); map.put(newCoordinate(22,99),"手机"); map.put(newCoordinate(44,48),"电脑"); } }
总结
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