hashCode和 equals你用对了么？ - 文章详情

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文章可能会比较长，主要解析的非常详解，或涉及一些底层知识，供面试高阶难度用。可以根据自己实际理解情况合理取舍阅读

在 Java 中，hashCode() 和 equals() 方法对于对象的比较、存储和查找至关重要。它们的主要作用是确保对象在集合中（特别是 Map 和 Set）能够按照我们预期的方式正确地比较和存储。

hashCode() 方法的作用

hashCode() 方法返回一个整数，用于对象的哈希值。哈希值通常用于哈希表（例如 HashMap 和 HashSet）中定位对象的存储位置。哈希值将对象映射到某个特定的桶或位置，从而使得哈希表能够在平均 O(1) 的时间复杂度内进行查找、插入和删除操作。

hashCode() 的重要性：

哈希表中的定位：在 HashMap 和 HashSet 等集合类中，hashCode() 用于决定对象在哈希表中的存储位置。如果两个对象具有相同的哈希值，它们将被存储在同一个桶中（发生哈希冲突），然后再通过 equals() 方法进行比较来判断它们是否相等。
性能优化：好的 hashCode() 实现能够均匀地将对象分布到哈希表的各个桶中，减少哈希冲突，提高集合操作的性能。

hashCode() 方法的要求：

一致性：如果两个对象通过 equals() 比较是相等的，那么它们的 hashCode() 必须相同。也就是说，equals() 相等的对象必须具有相同的哈希码。
不必相等：即使两个对象的 hashCode() 不相同，也不意味着它们通过 equals() 方法不相等。不同的 hashCode() 值可以指向不同的对象，但相同的 hashCode() 值则可能需要进一步通过 equals() 来比较。
冲突处理：不同对象可以有相同的哈希值（即哈希冲突），但这不会影响它们通过 equals() 方法判断是否相等。

equals() 方法的作用

equals() 方法用于比较两个对象是否相等。它是一个逻辑上的比较，不仅仅是比较对象的引用（即内存地址）。通常情况下，当两个对象通过 equals() 方法被认为相等时，我们认为它们是具有相同值或状态的对象。

equals() 的重要性：

逻辑比较：equals() 方法用于在对象比较时定义何为“相等”。例如，在 HashMap 中，如果两个对象作为键存储，它们是否“相等”由 equals() 决定。
防止误判：equals() 方法能够防止两个对象因为引用不同而被误判为不同的对象（即便它们的内容相同）。如果 equals() 返回 true，表示这两个对象在逻辑上是等价的。

equals() 方法的要求：

自反性：一个对象应该与其自身相等，即 x.equals(x) 应该返回 true。
对称性：如果 x.equals(y) 返回 true，则 y.equals(x) 也应该返回 true。
传递性：如果 x.equals(y) 返回 true 且 y.equals(z) 返回 true，则 x.equals(z) 也应该返回 true。
一致性：如果 x.equals(y) 返回 true，则在同一运行期间，多次调用 x.equals(y) 应该始终返回 true。
非空性：对于任何非空的对象 x，x.equals(null) 应该返回 false。

hashCode() 和 equals() 的关系

一致性：hashCode() 和 equals() 必须保持一致性。这意味着如果两个对象通过 equals() 被认为是相等的，那么它们的 hashCode() 必须相等。如果两个对象的 hashCode() 不相同，它们通过 equals() 比较肯定是不相等的。

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 obj) {        if (this == obj) return true;        if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;        Person person = (Person) obj;        return age == person.age && name.equals(person.name);    }    @Override    public int hashCode() {        return Objects.hash(name, age);    }}

在这个例子中，Person 类重写了 equals() 和 hashCode()，确保了两个 Person 对象如果在 name 和 age 上相等，它们的 hashCode() 也相同。

hashCode() 决定哈希表中的位置，equals() 确定是否相等：在 HashMap 或 HashSet 中，当我们向集合中添加一个元素时，首先通过 hashCode() 计算出元素的位置。如果发生哈希冲突（即两个对象具有相同的 hashCode()），就会调用 equals() 方法进一步比较这两个对象是否相等。如果 equals() 返回 true，就认为这两个对象是相等的。

hashCode() 和 equals() 在集合类中的应用

HashMap 和 HashSet：这两个集合类依赖 hashCode() 来定位对象的位置，如果 hashCode() 相同，则通过 equals() 进一步比较对象是否相等。

例如，在 HashMap 中，键值对的存储和查找是基于键的哈希值的。如果两个键的 hashCode() 相同，它们会被存储在相同的桶中，然后通过 equals() 判断这两个键是否相等。

TreeMap 和 TreeSet：这些集合类依赖 compareTo() 方法（对于自然排序）或 Comparator（对于自定义排序）来排序元素，而不是 hashCode() 和 equals()。

ConcurrentHashMap：在并发环境下，hashCode() 和 equals() 的正确性依然至关重要，因为它们用于确定对象的位置和相等性。

总结