在 Java 中，hashCode() 和 equals() 是用来定义对象的比较与哈希行为的两个核心方法。它们在集合框架（如 HashMap、HashSet）中有着重要的作用，直接影响对象的存储和查找性能。

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方法定义

1. hashCode()

   • 返回对象的哈希码，用于确定对象在哈希表中的存储位置。
   • 定义在 Object 类中：

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     1public native int hashCode();

2. equals()

   • 用于比较两个对象是否相等。
   • 默认实现是比较对象的内存地址：

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     1public boolean equals(Object obj) {
     2    return (this == obj);
     3}

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两者的关系

Java 中规定了 hashCode() 和 equals() 的契约关系：

1. 如果两个对象通过 equals() 比较相等，则它们的 hashCode() 必须相等。
2. 如果两个对象的 hashCode() 不相等，则它们一定不相等。
3. 如果两个对象的 hashCode() 相等，它们不一定通过 equals() 比较相等。

示例：

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1class Person {
2    String name;
3
4    Person(String name) {
5        this.name = name;
6    }
7
8    @Override
9    public boolean equals(Object obj) {
10        if (this == obj) return true;
11        if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;
12        Person person = (Person) obj;
13        return name.equals(person.name);
14    }
15
16    @Override
17    public int hashCode() {
18        return name.hashCode();
19    }
20}

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为什么需要两者共同作用

1. hashCode() 提高效率：

   • 在基于哈希的数据结构（如 HashMap、HashSet）中，hashCode() 用于快速找到对象所在的“桶”。
   • equals() 再进一步比较以确认对象是否相等。

2. 单独依赖 equals() 的缺陷：

   • 如果只依赖 equals()，每次查找都需要遍历集合中的每个元素，性能较低。
   • hashCode() 的引入减少了比较次数。

3. 哈希冲突的处理：

   • 即使 hashCode() 相等，仍可能发生冲突。此时，集合会调用 equals() 方法进一步比较。

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示例：正确使用两者

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1import java.util.HashSet;
2
3class Person {
4    String name;
5
6    Person(String name) {
7        this.name = name;
8    }
9
10    @Override
11    public boolean equals(Object obj) {
12        if (this == obj) return true;
13        if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;
14        Person person = (Person) obj;
15        return name.equals(person.name);
16    }
17
18    @Override
19    public int hashCode() {
20        return name.hashCode();
21    }
22}
23
24public class Main {
25    public static void main(String[] args) {
26        HashSet<Person> set = new HashSet<>();
27        set.add(new Person("Alice"));
28        System.out.println(set.contains(new Person("Alice"))); // 输出: true
29    }
30}

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常见问题

1. 为什么重写 equals() 后必须重写 hashCode()？

   • 如果不重写 hashCode()，默认实现可能导致相等的对象有不同的哈希码，导致哈希集合（如 HashMap）无法正常工作。

2. hashCode() 和 equals() 没有遵守约定会怎样？

   • 导致集合行为异常。例如：HashSet 中可能出现相等对象重复存储。

3. 如何设计 hashCode()？

   • 确保均匀分布，减少冲突。
   • 使用标准工具，如 Objects.hash() 或 Apache Commons Lang 的 HashCodeBuilder。

4. 是否可以只重写 hashCode() 而不重写 equals()？

   • 不推荐。equals() 定义了对象的逻辑相等性，如果只重写 hashCode() 会导致错误的相等判断。

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不重写的后果示例

错误情况：

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1class Person {
2    String name;
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4    Person(String name) {
5        this.name = name;
6    }
7}
8
9public class Main {
10    public static void main(String[] args) {
11        HashSet<Person> set = new HashSet<>();
12        set.add(new Person("Alice"));
13        System.out.println(set.contains(new Person("Alice"))); // 输出: false
14    }
15}

修复：

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1@Override
2public boolean equals(Object obj) {
3    if (this == obj) return true;
4    if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;
5    Person person = (Person) obj;
6    return name.equals(person.name);
7}
8
9@Override
10public int hashCode() {
11    return name.hashCode();
12}

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