本章的内容主要解决下面几个问题:

equals() 的作用是什么

equals() 与 == 的区别是什么

hashCode() 的作用是什么

hashCode() 和 equals() 之间有什么联系?


第1部分 equals() 的作用

equals() 的作用是 用来判断两个对象是否相等

equals() 定义在JDK的Object.java中。通过判断两个对象的地址是否相等(即,是否是同一个对象)来区分它们是否相等。源码如下:

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

既然Object.java中定义了equals()方法,这就意味着所有的Java类都实现了equals()方法,所有的类都可以通过equals()去比较两个对象是否相等。 但是,我们已经说过,使用默认的“equals()”方法,等价于“==”方法。因此,我们通常会重写equals()方法:若两个对象的内容相等,则equals()方法返回true;否则,返回fasle。  

下面根据“类是否覆盖equals()方法”,将它分为2类。
(01) 若某个类没有覆盖equals()方法,当它的通过equals()比较两个对象时,实际上是比较两个对象是不是同一个对象。这时,等价于通过“==”去比较这两个对象。
(02) 我们可以覆盖类的equals()方法,来让equals()通过其它方式比较两个对象是否相等。通常的做法是:若两个对象的内容相等,则equals()方法返回true;否则,返回fasle。

下面,举例对上面的2种情况进行说明。

1.  “没有覆盖equals()方法”的情况

代码如下 (EqualsTest1.java)

import java.util.*; 
import java.lang.Comparable; 
 
/** 
 * @desc equals()的测试程序。 
 * 
 * @author skywang 
 * @emai kuiwu-wang@163.com 
 */ 
public class EqualsTest1{ 
 
    public static void main(String[] args) { 
        // 新建2个相同内容的Person对象, 
        // 再用equals比较它们是否相等 
        Person p1 = new Person("eee", 100); 
        Person p2 = new Person("eee", 100); 
        System.out.printf("%s\n", p1.equals(p2)); 
    } 
 
    /** 
     * @desc Person类。 
     */ 
    private static class Person { 
        int age; 
        String name; 
 
        public Person(String name, int age) { 
            this.name = name; 
            this.age = age; 
        } 
 
        public String toString() { 
            return name + " - " +age; 
        } 
    } 
}

运行结果

false

结果分析

       我们通过 p1.equals(p2) 来“比较p1和p2是否相等时”。实际上,调用的Object.java的equals()方法,即调用的 (p1==p2) 。它是比较“p1和p2是否是同一个对象”。
       而由 p1 和 p2 的定义可知,它们虽然内容相同;但它们是两个不同的对象!因此,返回结果是false。

2. "覆盖equals()方法"的情况

我们修改上面的EqualsTest1.java覆盖equals()方法

代码如下 (EqualsTest2.java)

 1 import java.util.*; 
 2 import java.lang.Comparable; 
 3  
 4 /** 
 5  * @desc equals()的测试程序。 
 6  * 
 7  * @author skywang 
 8  * @emai kuiwu-wang@163.com 
 9  */ 
10 public class EqualsTest2{ 
11  
12     public static void main(String[] args) { 
13         // 新建2个相同内容的Person对象, 
14         // 再用equals比较它们是否相等 
15         Person p1 = new Person("eee", 100); 
16         Person p2 = new Person("eee", 100); 
17         System.out.printf("%s\n", p1.equals(p2)); 
18     } 
19  
20     /** 
21      * @desc Person类。 
22      */ 
23     private static class Person { 
24         int age; 
25         String name; 
26  
27         public Person(String name, int age) { 
28             this.name = name; 
29             this.age = age; 
30         } 
31  
32         public String toString() { 
33             return name + " - " +age; 
34         } 
35  
36         /**  
37          * @desc 覆盖equals方法  
38          */   
39         @Override 
40         public boolean equals(Object obj){   
41             if(obj == null){   
42                 return false;   
43             }   
44                
45             //如果是同一个对象返回true,反之返回false   
46             if(this == obj){   
47                 return true;   
48             }   
49                
50             //判断是否类型相同   
51             if(this.getClass() != obj.getClass()){   
52                 return false;   
53             }   
54                
55             Person person = (Person)obj;   
56             return name.equals(person.name) && age==person.age;   
57         }  
58     } 
59 }

运行结果

true

结果分析

我们在EqualsTest2.java 中重写了Person的equals()函数:当两个Person对象的 name 和 age 都相等,则返回true。
因此,运行结果返回true。

讲到这里,顺便说一下java对equals()的要求。有以下几点:

1. 对称性:如果x.equals(y)返回是"true",那么y.equals(x)也应该返回是"true"。 
2. 反射性:x.equals(x)必须返回是"true"。 
3. 类推性:如果x.equals(y)返回是"true",而且y.equals(z)返回是"true",那么z.equals(x)也应该返回是"true"。 
4. 一致性:如果x.equals(y)返回是"true",只要x和y内容一直不变,不管你重复x.equals(y)多少次,返回都是"true"。 
5. 非空性,x.equals(null),永远返回是"false";x.equals(和x不同类型的对象)永远返回是"false"。

现在,再回顾一下equals()的作用:判断两个对象是否相等。当我们重写equals()的时候,可千万不好将它的作用给改变了!


第2部分 equals() 与 == 的区别是什么?

== : 它的作用是判断两个对象的地址是不是相等。即,判断两个对象是不是同一个对象

equals() : 它的作用也是判断两个对象是否相等。但它一般有两种使用情况(前面第1部分已详细介绍过):
                 情况1,类没有覆盖equals()方法。则通过equals()比较该类的两个对象时,等价于通过“==”比较这两个对象。
                 情况2,类覆盖了equals()方法。一般,我们都覆盖equals()方法来两个对象的内容相等;若它们的内容相等,则返回true(即,认为这两个对象相等)。

下面,通过示例比较它们的区别。

代码如下: 

 1 import java.util.*; 
 2 import java.lang.Comparable; 
 3  
 4 /** 
 5  * @desc equals()的测试程序。 
 6  * 
 7  * @author skywang 
 8  * @emai kuiwu-wang@163.com 
 9  */ 
10 public class EqualsTest3{ 
11  
12     public static void main(String[] args) { 
13         // 新建2个相同内容的Person对象, 
14         // 再用equals比较它们是否相等 
15         Person p1 = new Person("eee", 100); 
16         Person p2 = new Person("eee", 100); 
17         System.out.printf("p1.equals(p2) : %s\n", p1.equals(p2)); 
18         System.out.printf("p1==p2 : %s\n", p1==p2); 
19     } 
20  
21     /** 
22      * @desc Person类。 
23      */ 
24     private static class Person { 
25         int age; 
26         String name; 
27  
28         public Person(String name, int age) { 
29             this.name = name; 
30             this.age = age; 
31         } 
32  
33         public String toString() { 
34             return name + " - " +age; 
35         } 
36  
37         /**  
38          * @desc 覆盖equals方法  
39          */   
40         @Override 
41         public boolean equals(Object obj){   
42             if(obj == null){   
43                 return false;   
44             }   
45                
46             //如果是同一个对象返回true,反之返回false   
47             if(this == obj){   
48                 return true;   
49             }   
50                
51             //判断是否类型相同   
52             if(this.getClass() != obj.getClass()){   
53                 return false;   
54             }   
55                
56             Person person = (Person)obj;   
57             return name.equals(person.name) && age==person.age;   
58         }  
59     } 
60 }

运行结果

p1.equals(p2) : true 
p1==p2 : false

结果分析

在EqualsTest3.java 中:
(01) p1.equals(p2) 
        这是判断p1和p2的内容是否相等。因为Person覆盖equals()方法,而这个equals()是用来判断p1和p2的内容是否相等,恰恰p1和p2的内容又相等;因此,返回true。

(02) p1==p2
       这是判断p1和p2是否是同一个对象。由于它们是各自新建的两个Person对象;因此,返回false。


第3部分 hashCode() 的作用

hashCode() 的作用是获取哈希码,也称为散列码;它实际上是返回一个int整数。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。

hashCode() 定义在JDK的Object.java中,这就意味着Java中的任何类都包含有hashCode() 函数。
        虽然,每个Java类都包含hashCode() 函数。但是,仅仅当创建并某个“类的散列表”(关于“散列表”见下面说明)时,该类的hashCode() 才有用(作用是:确定该类的每一个对象在散列表中的位置;其它情况下(例如,创建类的单个对象,或者创建类的对象数组等等),类的hashCode() 没有作用。
       上面的散列表,指的是:Java集合中本质是散列表的类,如HashMap,Hashtable,HashSet。

       也就是说:hashCode() 在散列表中才有用,在其它情况下没用。在散列表中hashCode() 的作用是获取对象的散列码,进而确定该对象在散列表中的位置。

OK!至此,我们搞清楚了:hashCode()的作用是获取散列码。但是,散列码是用来干什么的呢?为什么散列表需要散列码呢?要解决这些问题,就需要理解散列表!关于散列表的内容,非三言两语道的明白;大家可以通过下面几篇文章来学习:

[转载] 散列表(Hash Table)从理论到实用(上)

[转载] 散列表(Hash Table)从理论到实用(中)

[转载] 散列表(Hash Table)从理论到实用(下) 

为了能理解后面的内容,这里简单的介绍一下散列码的作用。

我们都知道,散列表存储的是键值对(key-value),它的特点是:能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用到了散列码! 
散列表的本质是通过数组实现的。当我们要获取散列表中的某个“值”时,实际上是要获取数组中的某个位置的元素。而数组的位置,就是通过“键”来获取的;更进一步说,数组的位置,是通过“键”对应的散列码计算得到的。

下面,我们以HashSet为例,来深入说明hashCode()的作用。

        假设,HashSet中已经有1000个元素。当插入第1001个元素时,需要怎么处理?因为HashSet是Set集合,它允许有重复元素。
        “将第1001个元素逐个的和前面1000个元素进行比较”?显然,这个效率是相等低下的。散列表很好的解决了这个问题,它根据元素的散列码计算出元素在散列表中的位置,然后将元素插入该位置即可。对于相同的元素,自然是只保存了一个。
        由此可知,若两个元素相等,它们的散列码一定相等;但反过来确不一定。在散列表中,
                           1、如果两个对象相等,那么它们的hashCode()值一定要相同;
                           2、如果两个对象hashCode()相等,它们并不一定相等。
                           注意:这是在散列表中的情况。在非散列表中一定如此!

对“hashCode()的作用”就谈这么多。


第4部分 hashCode() 和 equals() 的关系

接下面,我们讨论另外一个话题。网上很多文章将 hashCode() 和 equals 关联起来,有的讲的不透彻,有误导读者的嫌疑。在这里,我自己梳理了一下 “hashCode() 和 equals()的关系”。

我们以“类的用途”来将“hashCode() 和 equals()的关系”分2种情况来说明。

1. 第一种 不会创建“类对应的散列表”

         这里所说的“不会创建类对应的散列表”是说:我们不会在HashSet, Hashtable, HashMap等等这些本质是散列表的数据结构中,用到该类。例如,不会创建该类的HashSet集合。

        在这种情况下,该类的“hashCode() 和 equals() ”没有半毛钱关系的!
        这种情况下,equals() 用来比较该类的两个对象是否相等。而hashCode() 则根本没有任何作用,所以,不用理会hashCode()。

下面,我们通过示例查看类的两个对象相等 以及 不等时hashCode()的取值。

源码如下 (NormalHashCodeTest.java):

 1 import java.util.*; 
 2 import java.lang.Comparable; 
 3  
 4 /** 
 5  * @desc 比较equals() 返回true 以及 返回false时, hashCode()的值。 
 6  * 
 7  * @author skywang 
 8  * @emai kuiwu-wang@163.com 
 9  */ 
10 public class NormalHashCodeTest{ 
11  
12     public static void main(String[] args) { 
13         // 新建2个相同内容的Person对象, 
14         // 再用equals比较它们是否相等 
15         Person p1 = new Person("eee", 100); 
16         Person p2 = new Person("eee", 100); 
17         Person p3 = new Person("aaa", 200); 
18         System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode()); 
19         System.out.printf("p1.equals(p3) : %s; p1(%d) p3(%d)\n", p1.equals(p3), p1.hashCode(), p3.hashCode()); 
20     } 
21  
22     /** 
23      * @desc Person类。 
24      */ 
25     private static class Person { 
26         int age; 
27         String name; 
28  
29         public Person(String name, int age) { 
30             this.name = name; 
31             this.age = age; 
32         } 
33  
34         public String toString() { 
35             return name + " - " +age; 
36         } 
37  
38         /**  
39          * @desc 覆盖equals方法  
40          */   
41         public boolean equals(Object obj){   
42             if(obj == null){   
43                 return false;   
44             }   
45                
46             //如果是同一个对象返回true,反之返回false   
47             if(this == obj){   
48                 return true;   
49             }   
50                
51             //判断是否类型相同   
52             if(this.getClass() != obj.getClass()){   
53                 return false;   
54             }   
55                
56             Person person = (Person)obj;   
57             return name.equals(person.name) && age==person.age;   
58         }  
59     } 
60 }

运行结果

p1.equals(p2) : true; p1(1169863946) p2(1901116749) 
p1.equals(p3) : false; p1(1169863946) p3(2131949076)

从结果也可以看出:p1和p2相等的情况下,hashCode()也不一定相等。

2. 第二种 会创建“类对应的散列表”

        这里所说的“会创建类对应的散列表”是说:我们会在HashSet, Hashtable, HashMap等等这些本质是散列表的数据结构中,用到该类。例如,会创建该类的HashSet集合。

        在这种情况下,该类的“hashCode() 和 equals() ”是有关系的:
        1)、如果两个对象相等,那么它们的hashCode()值一定相同。
              这里的相等是指,通过equals()比较两个对象时返回true。
        2)、如果两个对象hashCode()相等,它们并不一定相等。
               因为在散列表中,hashCode()相等,即两个键值对的哈希值相等。然而哈希值相等,并不一定能得出键值对相等。补充说一句:“两个不同的键值对,哈希值相等”,这就是哈希冲突。

        此外,在这种情况下。若要判断两个对象是否相等,除了要覆盖equals()之外,也要覆盖hashCode()函数。否则,equals()无效。
例如,创建Person类的HashSet集合,必须同时覆盖Person类的equals() 和 hashCode()方法。
        如果单单只是覆盖equals()方法。我们会发现,equals()方法没有达到我们想要的效果。

参考代码 (ConflictHashCodeTest1.java):

 1 import java.util.*; 
 2 import java.lang.Comparable; 
 3  
 4 /** 
 5  * @desc 比较equals() 返回true 以及 返回false时, hashCode()的值。 
 6  * 
 7  * @author skywang 
 8  * @emai kuiwu-wang@163.com 
 9  */ 
10 public class ConflictHashCodeTest1{ 
11  
12     public static void main(String[] args) { 
13         // 新建Person对象, 
14         Person p1 = new Person("eee", 100); 
15         Person p2 = new Person("eee", 100); 
16         Person p3 = new Person("aaa", 200); 
17  
18         // 新建HashSet对象  
19         HashSet set = new HashSet(); 
20         set.add(p1); 
21         set.add(p2); 
22         set.add(p3); 
23  
24         // 比较p1 和 p2, 并打印它们的hashCode() 
25         System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode()); 
26         // 打印set 
27         System.out.printf("set:%s\n", set); 
28     } 
29  
30     /** 
31      * @desc Person类。 
32      */ 
33     private static class Person { 
34         int age; 
35         String name; 
36  
37         public Person(String name, int age) { 
38             this.name = name; 
39             this.age = age; 
40         } 
41  
42         public String toString() { 
43             return "("+name + ", " +age+")"; 
44         } 
45  
46         /**  
47          * @desc 覆盖equals方法  
48          */   
49         @Override 
50         public boolean equals(Object obj){   
51             if(obj == null){   
52                 return false;   
53             }   
54                
55             //如果是同一个对象返回true,反之返回false   
56             if(this == obj){   
57                 return true;   
58             }   
59                
60             //判断是否类型相同   
61             if(this.getClass() != obj.getClass()){   
62                 return false;   
63             }   
64                
65             Person person = (Person)obj;   
66             return name.equals(person.name) && age==person.age;   
67         }  
68     } 
69 }

运行结果

p1.equals(p2) : true; p1(1169863946) p2(1690552137) 
set:[(eee, 100), (eee, 100), (aaa, 200)]

结果分析

        我们重写了Person的equals()。但是,很奇怪的发现:HashSet中仍然有重复元素:p1 和 p2。为什么会出现这种情况呢?

        这是因为虽然p1 和 p2的内容相等,但是它们的hashCode()不等;所以,HashSet在添加p1和p2的时候,认为它们不相等。

下面,我们同时覆盖equals() 和 hashCode()方法。

参考代码 (ConflictHashCodeTest2.java):

 1 import java.util.*; 
 2 import java.lang.Comparable; 
 3  
 4 /** 
 5  * @desc 比较equals() 返回true 以及 返回false时, hashCode()的值。 
 6  * 
 7  * @author skywang 
 8  * @emai kuiwu-wang@163.com 
 9  */ 
10 public class ConflictHashCodeTest2{ 
11  
12     public static void main(String[] args) { 
13         // 新建Person对象, 
14         Person p1 = new Person("eee", 100); 
15         Person p2 = new Person("eee", 100); 
16         Person p3 = new Person("aaa", 200); 
17         Person p4 = new Person("EEE", 100); 
18  
19         // 新建HashSet对象  
20         HashSet set = new HashSet(); 
21         set.add(p1); 
22         set.add(p2); 
23         set.add(p3); 
24  
25         // 比较p1 和 p2, 并打印它们的hashCode() 
26         System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode()); 
27         // 比较p1 和 p4, 并打印它们的hashCode() 
28         System.out.printf("p1.equals(p4) : %s; p1(%d) p4(%d)\n", p1.equals(p4), p1.hashCode(), p4.hashCode()); 
29         // 打印set 
30         System.out.printf("set:%s\n", set); 
31     } 
32  
33     /** 
34      * @desc Person类。 
35      */ 
36     private static class Person { 
37         int age; 
38         String name; 
39  
40         public Person(String name, int age) { 
41             this.name = name; 
42             this.age = age; 
43         } 
44  
45         public String toString() { 
46             return name + " - " +age; 
47         } 
48  
49         /**  
50          * @desc重写hashCode  
51          */   
52         @Override 
53         public int hashCode(){   
54             int nameHash =  name.toUpperCase().hashCode(); 
55             return nameHash ^ age; 
56         } 
57  
58         /**  
59          * @desc 覆盖equals方法  
60          */   
61         @Override 
62         public boolean equals(Object obj){   
63             if(obj == null){   
64                 return false;   
65             }   
66                
67             //如果是同一个对象返回true,反之返回false   
68             if(this == obj){   
69                 return true;   
70             }   
71                
72             //判断是否类型相同   
73             if(this.getClass() != obj.getClass()){   
74                 return false;   
75             }   
76                
77             Person person = (Person)obj;   
78             return name.equals(person.name) && age==person.age;   
79         }  
80     } 
81 }

运行结果

p1.equals(p2) : true; p1(68545) p2(68545) 
p1.equals(p4) : false; p1(68545) p4(68545) 
set:[aaa - 200, eee - 100]

结果分析

        这下,equals()生效了,HashSet中没有重复元素。
        比较p1和p2,我们发现:它们的hashCode()相等,通过equals()比较它们也返回true。所以,p1和p2被视为相等。
        比较p1和p4,我们发现:虽然它们的hashCode()相等;但是,通过equals()比较它们返回false。所以,p1和p4被视为不相等。

文章出处:

CSDN


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