齐乐娱乐 - 详解 equals() 方法和 hashCode() 方法

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来源:编程迷思··|,

www.cnblogs.com/kismetv/p/7191736.html


前言


Java的基类Object提供了一些方法··|,其中equals()方法用于判断两个对象是否相等··|,hashCode()方法用于计算对象的哈希码··|--。equals()和hashCode()都不是final方法··|,都可以被重写(overwrite)··|--。


本文介绍了2种方法在使用和重写时··|,一些需要注意的问题··|--。


一、equal()方法


Object类中equals()方法实现如下:


public boolean equals(Object obj) {

    return (this == obj);

}


通过该实现可以看出··|,Object类的实现采用了区分度最高的算法··|,即只要两个对象不是同一个对象··|,那么equals()一定返回false··|--。


虽然我们在定义类时··|,可以重写equals()方法··|,但是有一些注意事项;JDK中说明了实现equals()方法应该遵守的约定:


(1)自反性:x.equals(x)必须返回true··|--。


(2)对称性:x.equals(y)与y.equals(x)的返回值必须相等··|--。


(3)传递性:x.equals(y)为true··|,y.equals(z)也为true··|,那么x.equals(z)必须为true··|--。


(4)一致性:如果对象x和y在equals()中使用的信息都没有改变··|,那么x.equals(y)值始终不变··|--。


(5)非null:x不是null··|,y为null··|,则x.equals(y)必须为false··|--。


二、hashCode()方法


1、Object的hashCode()


Object类中hashCode()方法的声明如下:


public native int hashCode();


可以看出··|,hashCode()是一个native方法··|,而且返回值类型是整形;实际上··|,该native方法将对象在内存中的地址作为哈希码返回··|,可以保证不同对象的返回值不同··|--。


与equals()方法类似··|,hashCode()方法可以被重写··|--。JDK中对hashCode()方法的作用··|,以及实现时的注意事项做了说明:


(1)hashCode()在哈希表中起作用··|,如java.util.HashMap··|--。


(2)如果对象在equals()中使用的信息都没有改变··|,那么hashCode()值始终不变··|--。


(3)如果两个对象使用equals()方法判断为相等··|,则hashCode()方法也应该相等··|--。


(4)如果两个对象使用equals()方法判断为不相等··|,则不要求hashCode()也必须不相等;但是开发人员应该认识到··|,不相等的对象产生不相同的hashCode可以提高哈希表的性能··|--。


2、hashCode()的作用


总的来说··|,hashCode()在哈希表中起作用··|,如HashSet、HashMap等··|--。


当我们向哈希表(如HashSet、HashMap等)中添加对象object时··|,首先调用hashCode()方法计算object的哈希码··|,通过哈希码可以直接定位object在哈希表中的位置(一般是哈希码对哈希表大小取余)··|--。如果该位置没有对象··|,可以直接将object插入该位置;如果该位置有对象(可能有多个··|,通过链表实现)··|,则调用equals()方法比较这些对象与object是否相等··|,如果相等··|,则不需要保存object;如果不相等··|,则将该对象加入到链表中··|--。


这也就解释了为什么equals()相等··|,则hashCode()必须相等··|--。如果两个对象equals()相等··|,则它们在哈希表(如HashSet、HashMap等)中只应该出现一次;如果hashCode()不相等··|,那么它们会被散列到哈希表的不同位置··|,哈希表中出现了不止一次··|--。


实际上··|,在JVM中··|,加载的对象在内存中包括三部分:对象头、实例数据、填充··|--。其中··|,对象头包括指向对象所属类型的指针和MarkWord··|,而MarkWord中除了包含对象的GC分代年龄信息、加锁状态信息外··|,还包括了对象的hashcode;对象实例数据是对象真正存储的有效信息;填充部分仅起到占位符的作用, 原因是HotSpot要求对象起始地址必须是8字节的整数倍··|--。


三、String中equals()和hashCode()的实现


String类中相关实现代码如下:


private final char value[];

private int hash; // Default to 0

public boolean equals(Object anObject) {

    if (this == anObject) {

        return true;

    }

    if (anObject instanceof String) {

        String anotherString = (String)anObject;

        int n = value.length;

        if (n == anotherString.value.length) {

            char v1[] = value;

            char v2[] = anotherString.value;

            int i = 0;

            while (n-- != 0) {

                if (v1[i] != v2[i])

                    return false;

                i++;

            }

            return true;

        }

    }

    return false;

}

public int hashCode() {

    int h = hash;

    if (h == 0 && value.length > 0) {

        char val[] = value;

  

        for (int i = 0; i < value.length; i++) {

            h = 31 * h + val[i];

        }

        hash = h;

    }

    return h;

}


通过代码可以看出以下几点:


  1. String的数据是final的··|,即一个String对象一旦创建··|,便不能修改;形如String s = “hello”; s = “world”;的语句··|,当s = “world”执行时··|,并不是字符串对象的值变为了”world”··|,而是新建了一个String对象··|,s引用指向了新对象··|--。

  2. String类将hashCode()的结果缓存为hash值··|,提高性能··|--。

  3. String对象equals()相等的条件是二者同为String对象··|,长度相同··|,且字符串值完全相同;不要求二者是同一个对象··|--。

  4. String的hashCode()计算公式为:s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + … + s[n-1]


关于hashCode()计算过程中··|,为什么使用了数字31··|,主要有以下原因:


  1. 使用质数计算哈希码··|,由于质数的特性··|,它与其他数字相乘之后··|,计算结果唯一的概率更大··|,哈希冲突的概率更小··|--。

  2. 使用的质数越大··|,哈希冲突的概率越小··|,但是计算的速度也越慢;31是哈希冲突和性能的折中··|,实际上是实验观测的结果··|--。

  3. JVM会自动对31进行优化:31 * i == (i << 5) – i


四、如何重写hashCode()


本节先介绍重写hashCode()方法应该遵守的原则··|,再介绍通用的hashCode()重写方法··|--。


1、重写hashcode()的原则


通过前面的描述我们知道··|,重写hashCode需要遵守以下原则:


(1)如果重写了equals()方法··|,检查条件“两个对象使用equals()方法判断为相等··|,则hashCode()方法也应该相等”是否成立··|,如果不成立··|,则重写hashCode ()方法··|--。


(2)hashCode()方法不能太过简单··|,否则哈希冲突过多··|--。


(3)hashCode()方法不能太过复杂··|,否则计算复杂度过高··|,影响性能··|--。


2、hashCode()重写方法


《Effective Java》中提出了一种简单通用的hashCode算法··|--。


A、初始化一个整形变量··|,为此变量赋予一个非零的常数值··|,比如int result = 17;


B、选取equals方法中用于比较的所有域(之所以只选择equals()中使用的域··|,是为了保证上述原则的第1条)··|,然后针对每个域的属性进行计算:


(1) 如果是boolean值··|,则计算f ? 1:0

(2) 如果是byte\char\short\int,则计算(int)f

(3) 如果是long值··|,则计算(int)(f ^ (f >>> 32))

(4) 如果是float值··|,则计算Float.floatToIntBits(f)

(5) 如果是double值··|,则计算Double.doubleToLongBits(f)··|,然后返回的结果是long,再用规则(3)去处理long,得到int

(6) 如果是对象应用··|,如果equals方法中采取递归调用的比较方式··|,那么hashCode中同样采取递归调用hashCode的方式··|--。否则需要为这个域计算一个范式··|,比如当这个域的值为null的时候··|,那么hashCode 值为0

(7) 如果是数组··|,那么需要为每个元素当做单独的域来处理··|--。java.util.Arrays.hashCode方法包含了8种基本类型数组和引用数组的hashCode计算··|,算法同上··|--。


C、最后··|,把每个域的散列码合并到对象的哈希码中··|--。 


下面通过一个例子进行说明··|--。在该例中··|,Person类重写了equals()方法和hashCode()方法··|--。因为equals()方法中只使用了name域和age域··|,所以hashCode()方法中··|,也只计算name域和age域··|--。


对于String类型的name域··|,直接使用了String的hashCode()方法;对于int类型的age域··|,直接用其值作为该域的hash··|--。


public class Person {

    private String name;

    private int age;

    private boolean gender;

  

    public Person() {

        super();

    }

  

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

    public int getAge() {

        return age;

    }

    public void setAge(int age) {

        this.age = age;

    }

    public boolean isGender() {

        return gender;

    }

    public void setGender(boolean gender) {

        this.gender = gender;

    }

  

    @Override

    public boolean equals(Object another) {

        if (this == another) {

            return true;

        }

        if (another instanceof Person) {

            Person anotherPerson = (Person) another;

            if (this.getName().equals(anotherPerson.getName()) && this.getAge() == anotherPerson.getAge()) {

                return true;

            } else {

                return false;

            }

        }

        return false;

    }

  

    @Override

    public int hashCode() {

        int hash = 17;

        hash = hash * 31 + getName().hashCode();

        hash = hash * 31 + getAge();

        return hash;

    }

}


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发布者 :齐乐娱乐_齐乐娱乐官网_齐乐娱乐qile110 - 分类 齐乐娱乐官方网站

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