Hashcode與equals

  1. 首先equals()和hashcode()這兩個方法都是從object類中繼承過來的。
equals()方法在object類中定義如下: 
  public boolean equals(Object obj) { 
return (this == obj); 
} 

很明顯是對兩個對象的地址值進行的比較(即比較引用是否相同)。但是我們必需清楚,當String 、Math、還有Integer、Double。。。。等這些封裝類在使用equals()方法時,已經覆蓋了object類的equals()方法。

比如在String類中如下: 
  public boolean equals(Object anObject) { 
if (this == anObject) { 
    return true; 
} 
if (anObject instanceof String) { 
    String anotherString = (String)anObject; 
    int n = count; 
    if (n == anotherString.count) { 
char v1[] = value; 
char v2[] = anotherString.value; 
int i = offset; 
int j = anotherString.offset; 
while (n-- != 0) { 
    if (v1[i++] != v2[j++]) 
return false; 
} 
return true; 
    } 
} 
return false; 
} 

很明顯,這是進行的內容比較,而已經不再是地址的比較。依次類推Double、Integer、Math。。。。等等這些類都是重寫了equals()方法的,從而進行的是內容的比較。當然了基本類型是進行值的比較,這個沒有什么好說的。
我們還應該注意,Java語言對equals()的要求如下,這些要求是必須遵循的:
? 對稱性:如果x.equals(y)返回是“true”,那么y.equals(x)也應該返回是“true”。
? 反射性:x.equals(x)必須返回是“true”。
? 類推性:如果x.equals(y)返回是“true”,而且y.equals(z)返回是“true”,那么z.equals(x)也應該返回是“true”。
? 還有一致性:如果x.equals(y)返回是“true”,只要x和y內容一直不變,不管你重復x.equals(y)多少次,返回都是“true”。
? 任何情況下,x.equals(null),永遠返回是“false”;x.equals(和x不同類型的對象)永遠返回是“false”。
以上這五點是重寫equals()方法時,必須遵守的準則,如果違反會出現意想不到的結果,請大家一定要遵守。

  1. 其次是hashcode() 方法,在object類中定義如下:
    public native int hashCode();
    說明是一個本地方法,它的實現是根據本地機器相關的。當然我們可以在自己寫的類中覆蓋hashcode()方法,比如String、Integer、Double。。。。等等這些類都是覆蓋了hashcode()方法的。
例如在String類中定義的hashcode()方法如下: 
    public int hashCode() { 
int h = hash; 
if (h == 0) { 
    int off = offset; 
    char val[] = value; 
    int len = count; 

            for (int i = 0; i < len; i++) { 
                h = 31*h + val[off++]; 
            } 
            hash = h; 
        } 
        return h; 
} 

解釋一下這個程序(String的API中寫到):
s[0]31^(n-1) + s[1]31^(n-2) + ... + s[n-1]
使用 int 算法,這里 s[i] 是字符串的第 i 個字符,n 是字符串的長度,^ 表示求冪。(空字符串的哈希碼為 0。)

3.這里我們首先要明白一個問題:
equals()相等的兩個對象,hashcode()一定相等;
equals()不相等的兩個對象,卻并不能證明他們的hashcode()不相等。換句話說,equals()方法不相等的兩個對象,hashcode()有可能相等。(我的理解是由于哈希碼在生成的時候產生沖突造成的)。
反過來:hashcode()不等,一定能推出equals()也不等;hashcode()相等,equals()可能相等,也可能不等。解釋下第3點的使用范圍,我的理解是在object、String等類中都能使用。在object類中,hashcode()方法是本地方法,返回的是對象的地址值,而object類中的equals()方法比較的也是兩個對象的地址值,如果equals()相等,說明兩個對象地址值也相等,當然hashcode()也就相等了;在String類中,equals()返回的是兩個對象內容的比較,當兩個對象內容相等時,
Hashcode()方法根據String類的重寫(第2點里面已經分析了)代碼的分析,也可知道hashcode()返回結果也會相等。以此類推,可以知道Integer、Double等封裝類中經過重寫的equals()和hashcode()方法也同樣適合于這個原則。當然沒有經過重寫的類,在繼承了object類的equals()和hashcode()方法后,也會遵守這個原則。

4.談到hashcode()和equals()就不能不說到hashset,hashmap,hashtable中的使用,具體是怎樣呢,請看如下分析:
Hashset是繼承Set接口,Set接口又實現Collection接口,這是層次關系。那么hashset是根據什么原理來存取對象的呢?
在hashset中不允許出現重復對象,元素的位置也是不確定的。在hashset中又是怎樣判定元素是否重復的呢?這就是問題的關鍵所在,經過一下午的查詢求證終于獲得了一點啟示,和大家分享一下,在java的集合中,判斷兩個對象是否相等的規則是:
1),判斷兩個對象的hashCode是否相等
如果不相等,認為兩個對象也不相等,完畢
如果相等,轉入2)
(這一點只是為了提高存儲效率而要求的,其實理論上沒有也可以,但如果沒有,實際使用時效率會大大降低,所以我們這里將其做為必需的。后面會重點講到這個問題。)
2),判斷兩個對象用equals運算是否相等
如果不相等,認為兩個對象也不相等
如果相等,認為兩個對象相等(equals()是判斷兩個對象是否相等的關鍵)
為什么是兩條準則,難道用第一條不行嗎?不行,因為前面已經說了,hashcode()相等時,equals()方法也可能不等,所以必須用第2條準則進行限制,才能保證加入的為非重復元素。
比如下面的代碼:

public static void main(String args[]){ 
String s1=new String("zhaoxudong"); 
String s2=new String("zhaoxudong"); 
System.out.println(s1==s2);//false 
System.out.println(s1.equals(s2));//true 
System.out.println(s1.hashCode());//s1.hashcode()等于s2.hashcode() 
System.out.println(s2.hashCode()); 
Set hashset=new HashSet(); 
hashset.add(s1); 
hashset.add(s2); 
/*實質上在添加s1,s2時,運用上面說到的兩點準則,可以知道
hashset認為s1和s2是相等的,是在添加重復元素,所以讓s2覆蓋了s1;*/ 
Iterator it=hashset.iterator(); 
            while(it.hasNext()) 
            { 
             System.out.println(it.next()); 
            } 

最后在while循環的時候只打印出了一個”zhaoxudong”。
輸出結果為:false
true
-967303459
-967303459
這是因為String類已經重寫了equals()方法和hashcode()方法,所以在根據上面的第1.2條原則判定時,hashset認為它們是相等的對象,進行了重復添加。
但是看下面的程序:

import java.util.*; 
public class HashSetTest 
{ 
   public static void main(String[] args) 
    { 
                 HashSet hs=new HashSet(); 
                 hs.add(new Student(1,"zhangsan")); 
                 hs.add(new Student(2,"lisi")); 
                 hs.add(new Student(3,"wangwu")); 
                 hs.add(new Student(1,"zhangsan")); 
  
                 Iterator it=hs.iterator(); 
                 while(it.hasNext()) 
                 { 
                        System.out.println(it.next()); 
                 } 
     } 
} 
class Student 
   { 
     int num; 
     String name; 
     Student(int num,String name) 
                { 
                this.num=num; 
                 this.name=name; 
                 } 
              public String toString() 
                { 
                    return num+":"+name; 
                 } 
           }      
輸出結果為: 
                      1:zhangsan 
                   1:zhangsan 
                   3:wangwu 
                   2:lisi 

問題出現了,為什么hashset添加了相等的元素呢,這是不是和hashset的原則違背了呢?回答是:沒有
因為在根據hashcode()對兩次建立的new Student(1,"zhangsan")對象進行比較時,生成的是不同的哈希碼值,所以hashset把他當作不同的對象對待了,當然此時的equals()方法返回的值也不等(這個不用解釋了吧)。那么為什么會生成不同的哈希碼值呢?上面我們在比較s1和s2的時候不是生成了同樣的哈希碼嗎?原因就在于我們自己寫的Student類并沒有重新自己的hashcode()和equals()方法,所以在比較時,是繼承的object類中的hashcode()方法,呵呵,各位還記得object類中的hashcode()方法比較的是什么吧??!
它是一個本地方法,比較的是對象的地址(引用地址),使用new方法創建對象,兩次生成的當然是不同的對象了(這個大家都能理解吧。。。),造成的結果就是兩個對象的hashcode()返回的值不一樣。所以根據第一個準則,hashset會把它們當作不同的對象對待,自然也用不著第二個準則進行判定了。那么怎么解決這個問題呢??
答案是:在Student類中重新hashcode()和equals()方法。

例如: 
  class Student 
{ 
int num; 
String name; 
Student(int num,String name) 
{ 
            this.num=num; 
            this.name=name; 
} 
public int hashCode() 
{ 
            return num*name.hashCode(); 
} 
public boolean equals(Object o) 
{ 
            Student s=(Student)o; 
            return num==s.num && name.equals(s.name); 
} 
public String toString() 
{ 
            return num+":"+name; 
} 
} 

根據重寫的方法,即便兩次調用了new Student(1,"zhangsan"),我們在獲得對象的哈希碼時,根據重寫的方法hashcode(),獲得的哈希碼肯定是一樣的(這一點應該沒有疑問吧)。
當然根據equals()方法我們也可判斷是相同的。所以在向hashset集合中添加時把它們當作重復元素看待了。所以運行修改后的程序時,我們會發現運行結果是:
1:zhangsan
3:wangwu
2:lisi
可以看到重復元素的問題已經消除。
關于在hibernate的pojo類中,重新equals()和hashcode()的問題:
1),重點是equals,重寫hashCode只是技術要求(為了提高效率)
2),為什么要重寫equals呢,因為在java的集合框架中,是通過equals來判斷兩個對象是否相等的
3),在hibernate中,經常使用set集合來保存相關對象,而set集合是不允許重復的。我們再來談談前面提到在向hashset集合中添加元素時,怎樣判斷對象是否相同的準則,前面說了兩條,其實只要重寫equals()這一條也可以。
但當hashset中元素比較多時,或者是重寫的equals()方法比較復雜時,我們只用equals()方法進行比較判斷,效率也會非常低,所以引入了hashcode()這個方法,只是為了提高效率,但是我覺得這是非常有必要的(所以我們在前面以兩條準則來進行hashset的元素是否重復的判斷)。

比如可以這樣寫:
public int hashCode(){
return 1;}//等價于hashcode無效
這樣做的效果就是在比較哈希碼的時候不能進行判斷,因為每個對象返回的哈希碼都是1,每次都必須要經過比較equals()方法后才能進行判斷是否重復,這當然會引起效率的大大降低。
我有一個問題,如果像前面提到的在hashset中判斷元素是否重復的必要方法是equals()方法(根據網上找到的觀點),但是這里并沒有涉及到關于哈希表的問題,可是這個集合卻叫hashset,這是為什么??
我想,在hashmap,hashtable中的存儲操作,依然遵守上面的準則。所以這里不再多說。這些是今天看書,網上查詢資料,自己總結出來的,部分代碼和語言是引述,但是千真萬確是自己總結出來的。有錯誤之處和不詳細不清楚的地方還請大家指出,我也是初學者,所以難免會有錯誤的地方,希望大家共同討論。

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