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Java中的equals()和hashcode()之间关系

所有Java类的父类——java.lang.Object中定义了两个重要的方法:

public boolean equals(Object obj)
public int hashCode()

本文首先会给出一个错误使用这两个方法的例子,然后再解释equals和hashcode是如何协同工作的。

一个常犯的错误

先看以下代码:

import java.util.HashMap;

public class Apple {
    private String color;

    public Apple(String color) {
        this.color = color;
    }

    public boolean equals(Object obj) {
        if(obj==null) return false;
        if (!(obj instanceof Apple))
            return false;   
        if (obj == this)
            return true;
        return this.color.equals(((Apple) obj).color);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Apple a1 = new Apple("green");
        Apple a2 = new Apple("red");

        //hashMap stores apple type and its quantity
        HashMap<Apple, Integer> m = new HashMap<Apple, Integer>();
        m.put(a1, 10);
        m.put(a2, 20);
        System.out.println(m.get(new Apple("green")));
    }
}

上面的代码执行过程中,先是创建个两个Apple,一个green apple和一个red apple,然后将这来两个apple存储在map中,存储之后再试图通过map的get方法获取到其中green apple的实例。读者可以试着执行以上代码,数据结果为null。也就是说刚刚通过put方法放到map中的green apple并没有通过get方法获取到。你可能怀疑是不是green apple并没有被成功的保存到map中,但是,通过debug工具可以看到,它已经被保存成功了。

hashcode()惹的祸

造成以上问题的原因其实比较简单,是因为代码中并没有重写hashcode方法。hashcodeequals的约定关系如下:

1、如果两个对象相等,那么他们一定有相同的哈希值(hash code)。

2、如果两个对象的哈希值相等,那么这两个对象有可能相等也有可能不相等。(需要再通过equals来判断)

如果你了解Map的工作原理,那么你一定知道,它是通过把key值进行hash来定位对象的,这样可以提供比线性存储更好的性能。实际上,Map的底层数据结构就是一个数组的数组(准确的说其实是一个链表+数组)。第一个数组的索引值是key的哈希码。通过这个索引可以定位到第二个数组,第二个数组通过使用equals方法进行线性搜索的方式来查找对象。(HashMap完全解读)

image

其实,一个哈希码可以映射到一个桶(bucket)中,hashcode的作用就是先确定对象是属于哪个桶的。如果多个对象有相同的哈希值,那么他们可以放在同一个桶中。如果有不同的哈希值,则需要放在不同的桶中。至于同一个桶中的各个对象之前如何区分就需要使用equals方法了。

hashcode方法的默认实现会为每个对象返回一个不同的int类型的值。所以,上面的代码中,第二个apple被创建出来时他将具有不同的哈希值。可以通过重写hashCode方法来解决。

public int hashCode(){
    return this.color.hashCode();   
}

总结

在判断两个对象是否相等时,不要只使用equals方法判断。还要考虑其哈希码是否相等。尤其是和hashMap等与hash相关的数据结构一起使用时。

(全文完)
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