前言
對數據的等同性判斷包括對基本數據類型等同性的判斷和對象等同性的判斷。對基本數據類型等同性的判斷是非常簡單的，比如對兩個NSInteger類型的變量等同性判斷，我們直接使用關系運算符“==”即可。
相比于基本數據類型等同性，對象等同性的判斷就稍顯復雜。按照大神Mattt Thompson的說法，對象的等同性包括相等性和本體性。從字面不難發現，相等性是指：兩個對象的值是否相等。本體性是指：兩個對象本質上是否是同一個對象。
關系運算符"=="不僅可以應用在基本數據類型上，還可以應用在兩個對象類型的對象上。不過，按照==”比較兩個對象，本質上是對兩個對象指針地址的比較，即對象本體性的判斷。單純的比較兩個對象的指針并不能完全滿足要求，因為對象的等同性不僅包括本體性，還包括相等性。有時候指向兩個對象的指針雖然不相同，但是兩個對象的值是相同的，我們也認為其是相同的，即相等性。換句話說，單純的通過比較兩個對象的指針來判斷等同性總是太過苛刻。而對于自定義的類型，開發中經常要對兩個對象的相等性進行判斷，即對兩個對象每個屬性進行比較。如果兩個對象的類型相同，且屬性值都一樣，我們也會認為其是相等的。如果對象是集合類型，比如數組，相等性檢查要求我們對兩個數組相同位置的元素進行逐個比較。
NSFoundation提供的一些方法
Objective-C的NSFoundation框架中給我們提供了很多判斷對象等同性的方法。比如：
// NSString類提供了判斷兩個NSString對象是否相等的方法
- (BOOL)isEqualToString:(NSString *)aString;
// NSArray類提供了判斷兩個NSAarray對象是否相等的方法
- (BOOL)isEqualToArray:(NSArray<ObjectType> *)otherArray;
// NSDictionary類提供了判斷兩個NSDictionary對象是否相等的方法
- (BOOL)isEqualToDictionary:(NSDictionary<KeyType, ObjectType> *)otherDictionary;
// NSSet類提供了判斷兩個NSSet對象是否相等的方法
- (BOOL)isEqualToSet:(NSSet<ObjectType> *)otherSet;
// ......
- (BOOL)isEqualToData:(NSData *)other;
- (BOOL)isEqualToNumber:(NSNumber *)number;
- (BOOL)isEqualToValue:(NSValue *)value;
- (BOOL)isEqualToTimeZone:(NSTimeZone *)aTimeZone;
- (BOOL)isEqualToDate:(NSDate *)otherDate;
- (BOOL)isEqualToOrderedSet:(NSOrderedSet<ObjectType> *)other;
- (BOOL)isEqualToHashTable:(NSHashTable<ObjectType> *)other;
- (BOOL)isEqualToIndexSet:(NSIndexSet *)indexSet;
前面說，對于NSFoundation框架中的一些類，蘋果已經為我們提供了現成的等同性判斷的方法。比如NSString提供的判斷兩個字符串對象是否相等的方法- (BOOL)isEqualToString:。
那么你可能會問：NSString類默認提供了比較字符串等同性的方法，而那些繼承自NSObject基類的自定義類，我們該怎么判斷等同性呢？不用擔心，NSObject類的協議已經默認提供了- (BOOL)isEqual:(id)object;方法，且NSObject類也遵守并實現了NSObject協議中的isEqual:方法。我們可以通過調用- (BOOL)isEqual:方法來檢驗兩個NSObject對象的等同性。其實，個人認為，NSString的- (BOOL)isEqualToString:就是在- (BOOL)isEqual:基礎之上進行的擴展。因為NSString類繼承自NSObject這個基類，我們也可以使用- (BOOL)isEqual:方法對兩個字符串進行比較。但是不建議這么做，因為系統已經給我們提供了現成的API，調用- (BOOL)isEqualToString:比調用- (BOOL)isEqual:方法快。后者還要執行額外的步驟，因為他不知道受測對象的真實類型。
覆寫NSObject類的- (BOOL)isEqual:方法
NSObject類對- (BOOL)isEqual:的默認實現是：當且僅當被比較的兩個對象的指針值相等時，才被認為相等。即，isEqual:的默認實現就是對對象本體性的判斷。前面已經說過，但對于自定義類型和集合類型，這種默認的判斷有時候太過苛刻。針對于這種情況，如果有判斷自定義對象等同性的需求，我們需要覆寫- (BOOL)isEqual:方法。
- (BOOL)isEqual:(id)object{
// 兩個對象指針相等，其指向同一塊內存，則肯定相等。
if (self == object) {
return YES;
}
// 一般來說，如果兩個對象的類型完全不同，則肯定不等。
if ([self class] != [object class]) {
return NO;
}
EOCPerson *otherPerson = (EOCPerson *)object;
// 兩個對象相應的屬性如果不等，則也認為不等(忽略繼承和多態)。
if (![self.firstName isEqualToString:otherPerson.firstName]){
return NO;
}
if (![self.lastName isEqualToString:otherPerson.lastName]){
return NO;
}
if (self.age != otherPerson.age) {
return NO;
}
// 如果屬性也相等，則認為相等。
return YES;
}
上面的EOCPerson類，實現了NSObject協議的- (BOOL)isEqual:方法，首先，直接判斷兩個指針是否相等，若相等則其均指向同一個對象，所以受測對象肯定相等。然后，比較兩個受測對象所屬的類，若不屬于同一個類(忽略多態)，則認為兩對象不相等。最后，檢查兩個對象的屬性是否相等，如果對象只要有某個屬性不相等，就認為兩個對象不相等，否則對象相等。
EOCPerson *p1 = [[EOCPerson alloc] init];
p1.firstName = @"VV";
p1.lastName = @"S";
EOCPerson *p2 = [[EOCPerson alloc] init];
p2.firstName = @"VV";
p2.lastName = @"S";
BOOL isEqual = [p1 isEqual:p2];
NSLog(@"isEqual == %d",isEqual); // isEqual == 1
上面我們覆寫EOCPerson類的isEqual:方法時，沒有考慮多態的情況，開發中如果存在繼承，我們還需要對兩個對象的類型進行比較，直接調用NSObject類型查詢方法- (BOOL)isKindOfClass:(Class)aClass;即可。
- (BOOL)isEqual:(id)object{
// return [super isEqual:object];
// 考慮多態
if (![self isKindOfClass:[object class]] && ![object isKindOfClass:[self class]]) {
return NO;
}
// 兩個對象指針相等，其指向同一塊內存，則肯定相等。
if (self == object) {
return YES;
}
EOCPerson *otherPerson = (EOCPerson *)object;
// 兩個對象相應的屬性如果不等，則也認為不等。
if (![self.firstName isEqualToString:otherPerson.firstName]){
return NO;
}
if (![self.lastName isEqualToString:otherPerson.lastName]){
return NO;
}
if (self.age != otherPerson.age) {
return NO;
}
// 如果屬性也相等，則認為相等。
return YES;
}
Hash方法
Hash一詞經常被譯作“哈?！保袝r候也被譯作“雜湊”“散列”。因此，“hash table”有時候被譯作“哈希表”，也有人稱之為“散列表”。我們只需要知道他們表達的是同一個意思。
1.為什么要有Hash方法
根據約定：如果兩個對象相等，則其哈希值也相等，但是如果兩個哈希值相等，則對象未必相等。這是能否覆寫isEqual：方法的關鍵。
另外，我們知道，哈希也是會存在碰撞的。即，兩個對象如果相等則哈希值肯定相等。但兩個對象的哈希值如果相等，則這兩個對象也不一定相等。
哈希表是一種數據結構，經常被用來實現set和dictionary。我們知道，set和dictionary都屬于collection（集合）的一種形式。set和dictionary相對于array而言，是其查詢速度是比較快的，事件復雜度僅為O(1)。而對于一個無序的array，查詢某個元素的事件復雜度是O(n)（其中n為數組的長度）。這其中hash就起到了至關重要的作用。
2.Hash方法的默認實現
hash的默認實現是：返回對象的內存地址作為哈希值。即，NSObject類實現的hash方法，本質上是返回的對象的內存地址。乍一想，這種默認實現是可行的，但是對于一些數據類型是不行的，比如我們自定義的類型。
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
EOCPerson *p1 = [[EOCPerson alloc] init];
p1.firstName = @"VV";
p1.lastName = @"S";
EOCPerson *p2 = [[EOCPerson alloc] init];
p2.firstName = @"VV";
p2.lastName = @"S";
BOOL isEqual = [p1 isEqual:p2];
NSLog(@"isEqual == %d",isEqual);
NSMutableSet *set = [NSMutableSet set];
[set addObject:p1];
[set addObject:p2];
NSLog(@"count == %ld",[set count]); // count == 2
如上，我們沒有覆寫默認的isEqual:方法和默認的hash方法。p1和p2雖然指針不同，但是對象的屬性都是完全相同的。我們把本質上兩個完全相同的對象插入到set這種數據類型中，set應該是可以自動去重的。即，正確的情況下set應該只有一個對象。但是因為hash方法默認返回指針地址作為哈希值，導致set中出現了兩個本質上完全相同的對象，這完全違背了set的機制和作用。所以，返回內存地址作為哈希值并不是一個好主意。
上面說過，根據約定：如果兩個對象相等，則其哈希值也相等，但是如果兩個哈希值相等，則對象未必相等。所以我們可以這么實現hash方法：
- (NSUInteger)hash {
return 666;
}
這么寫顯然符合約定，即相等的對象hash值相等，相等hash值的對象未必相等。但是在set中大量使用這種對象將會產生性能問題。因為set在檢索哈希表時，會用對象的哈希值作為索引。set會根據哈希值把對象分組。在向set中添加新對象時，要根據待插入的新對象的哈希值找到與之相關的那個組。然后依次檢查各個元素（調用isEqual:方法），看待插入的對象是否和數組中的某個元素相等，如果相等，那么就說明待添加的對象已經在set中存在。由此可知，如果令每個對象都返回相同的哈希值，那么在set中有1000000個對象的情況下，若是繼續想其中添加對象，則需要將這1000000個對象全部遍歷一遍。這樣一來就喪失了hash值的作用，把set變成了一個活生生的array。
稍微好一點的方法
- (NSUInteger)hash {
NSString *stringToHash = [NSString stringWithFormat:@"%@,%@,%ld",self.firstName,self.lastName,self.age];
return [stringToHash hash];
}
這次所使用的方法是將NSString對象中的屬性拼接成一個新的字符串，然后另該字符串調用hash方法，返回該字符串的哈希值作為這個對象的哈希值。這么做符合約定，因為兩個相等的對象總是會返回相同的哈希值。但是這樣做還需要負擔創建一個新字符串的額外的開銷，所以比返回一個單一值慢。相對而言，把這種對象添加到collection中，也會產生性能問題。
更加優秀的方法
分別計算每個屬性的哈希值，然后對哈希值進行按位異或運算，的出的結果作為對象的哈希值。
- (NSUInteger)hash {
NSInteger firstNameHash = [self.firstName hash];
NSInteger lastNameHash = [self.lastName hash];
NSInteger ageHash = self.age;
return firstNameHash ^ lastNameHash ^ ageHash;
}
對哈希值進行按位異或操作，這種方式既能保持較高的效率，又能使生成的哈希值至少位于一定范圍之內，而不會過于頻繁的重復。當然，此算法的哈希值還是會生成碰撞，不過至少可以保證哈希值有多重可能的取值，編寫hash方法時，應該用當前的對象多做做實驗，以便在減少碰撞頻度與降低運算復雜程度之間取舍。
3.Hash方法調用時機
當把一個對象添加到set時會調用這個對象的hash方法。或者把一個對象作為key添加到dictionary中時，也會調用這個對象的hash方法。因為dictionary在查找某個value時，也是根據key的hash值來提高查詢效率。
當然，如果我們把對象作為value添加到dictionary中，并不會調用對象的hash方法。
注意：如果一個自定義對象作為dictionary的key，切記要實現NSCopying協議中的- (id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone方法。如下：
- (id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone {
EOCPerson *copy = [[EOCPerson alloc] init];
copy.lastName = self.lastName;
copy.firstName = self.firstName;
copy.age = self.age;
return copy;
}
4.Hash方法與isEqual:的關系
拿set為例，為了優化插入效率，當在set中插入某個對象時，首先會調用待插入對象的hash方法，根據返回的hash值查找hash table。如果待插入對象的hash值和set中的對象的hash值都不相等。則認為set中不存在和待插入對象相等的對象，那么就可以把待插入的對象插入到set中。如果set中存在一個對象的hash值和待插入對象的hash值相等，則再調用對象的isEqual:方法，進行對象的判等，如果經過isEqual:方法返回YES，則認為兩個對象相等，即set中已經存在一個和待插入對象相等的對象，待插入的對象不能插入到set中。否則繼續上面的操作。
isEqual:調用時機
- 當手動調用isEqual:方法，對兩個對象進行顯式的比較時。
- 當把一個對象添加到一個成員count不為0的set中，且待插入的對象的hash值和set中的成員的hash值相等的情況下，才會調用isEqual:方法。即，首先調用hash方法，然后才有可能調用isEqual:方法。
等同性判定的執行深度
創建等同性判定方法時，需啊喲決定是根據某個對象來判斷等同性，還是僅根據其中的某個或者某幾個屬性來判斷，這個取決于業務場景。NSArray的檢測方式為：先看兩個數組所含對象個數是否等，若想等，則在每個對應位置的兩個對象身上調用“isEqual:”方法。如果對應位置上的對象均相等，那么這兩個數組相等，這叫做“深度等同性判定”。不過有時無需將所有數據逐個比較，只根據其中部分數據即可判斷二者是否相同。比如某個Person類總有一個identity字段代表身份證號碼，在不存在臟數據的情況下，完全可以僅憑這個identity字段判斷兩個對象是否是相同的。
不要向set中添加可變的對象
不要向set中添加可變的對象。確切的說，如果向set中添加了可變對象，那么盡量保證這個可變對象不再改變。為什么呢？我們已經了解，set和dictionary是通過哈希值檢索元素的，我們已經說過，set火把各個對象按照其哈希值進行分組，如果某個可變對象在set中被分組后哈希值又改變了，那么這個對象現在所在的組就不再合適了。要想解決這個問題，我們需要確保被添加到set中的對象是不可變的或者確?？勺儗ο蟊惶砑拥絪et后就不再改變，或者這個對象的hash值的計算不受可變部分的影響，即，這個對象的hash值不是根據其可變部分計算出來的。
// 重寫isEqual：
- (BOOL)isEqual:(id)object{
// return [super isEqual:object];
// 一般來說，如果兩個對象的類型完全不同，則肯定不等。
if ([self class] != [object class]) {
return NO;
}
// 兩個對象指針相等，其指向同一塊內存，則肯定相等。
if (self == object) {
return YES;
}
EOCPerson *otherPerson = (EOCPerson *)object;
// 兩個對象相應的屬性如果不等，則也認為不等。
if (![self.firstName isEqualToString:otherPerson.firstName]){
return NO;
}
if (![self.lastName isEqualToString:otherPerson.lastName]){
return NO;
}
if (self.age != otherPerson.age) {
return NO;
}
// 如果屬性也相等，則認為相等。
return YES;
}
// 重寫hash
- (NSUInteger)hash {
NSLog(@"%s",__func__);
NSInteger firstNameHash = [self.firstName hash];
NSInteger lastNameHash = [self.lastName hash];
NSInteger ageHash = self.age;
return firstNameHash ^ lastNameHash ^ ageHash;
}
// 調用
EOCPerson *p1 = [[EOCPerson alloc] init];
p1.firstName = @"VV";
p1.lastName = @"S";
EOCPerson *p2 = [[EOCPerson alloc] init];
p2.firstName = @"VV";
p2.lastName = @"S";
NSMutableSet *setM = [NSMutableSet set];
[setM addObject:p1];
[setM addObject:p2];
NSLog(@"set count == %ld",[setM count]); // set count == 1
上面我們看到，向set中添加兩個相同的對象，firstName和lastName值完全相同，打印set中元素的個數，其打印結果為1。這樣完全符合set能夠去重的功能。但是，如果我們繼續添加一個不同于p1和p2的p3對象，然后改變p3的各個屬性和p1相同，再觀察set count，如下：
EOCPerson *p1 = [[EOCPerson alloc] init];
p1.firstName = @"VV";
p1.lastName = @"S";
EOCPerson *p2 = [[EOCPerson alloc] init];
p2.firstName = @"VV";
p2.lastName = @"S";
NSMutableSet *setM = [NSMutableSet set];
[setM addObject:p1];
[setM addObject:p2];
NSLog(@"set count == %ld",[setM count]); // set count == 1
EOCPerson *p3 = [[EOCPerson alloc] init];
p3.firstName = @"VV";
[setM addObject:p3];
NSLog(@"set count == %ld",[setM count]); // set count == 2
p3.lastName = @"S";
NSLog(@"set count == %ld",[setM count]); // set count == 2
我們看到，上面給setM對象添加了一個p3后，其count == 2，這樣是ok的。但是把p3的lastName改為和p1的lastName相同時，set count 仍然為2。此時set中竟然出現了兩個完全相同的對象！這完全違背了set的本意，因為set的作用就是去重，根據set的語義，set中是不會也不應該出現了兩個完全相同的對象。
如果把這個setM對象在拷貝一下，情況更糟了：
NSSet *s = [setM copy];
NSLog(@"set count == %ld",[s count]); // set count == 1
你會發現，s對象雖然是setM的副本，但是s.count卻是1。此s對象看上去像是由一個空set開始，通過把setM中的對象添加到s中而創建出來的。無論如何，這樣做已經存在了很大的風險，這可能給我們的程序調試帶來無法想象的難度。
舉這個例子是想說明：把某個對象放入set這種集合對象中，就不宜改變其內容。
總結
- 把某個對象添加到set中時，都會調用這個對象的hash方法計算hash值。
- 把一個對象添加到set中時，如果set中不存在任何元素，這個對象會被直接添加到set中。相反。如果set中存在元素，那么待添加的對象的hash值會和set中的每個元素的hash值進行比較。如果不等，會繼續和set中的下一個元素比較hash值，直到待添加的對象的hash值和set中所有元素的hash值比較完畢為止。
- 如果set中存在一個元素的hash值和待添加的對象的hash值相等，那么待插入的對象會調用自己的isEqual:方法，以set中的元素為參數，進行比較，如果isEqual:返回YES，證明這兩個對象相同，那么待插入的對象不會插入到set中。如果isEqual:返回NO，證明這兩個對象不同，對象可以插入到set中。
- hash的默認實現是返回對象的指針地址。isEqual:的默認實現是比較兩個對象的指針地址。
- 相同的對象必須具有相同的hash值，但是兩個hash值相等的對象未必相同。
- 若想檢測對象的等同性，需要提供“isEqual:”與hash方法。
- 根據實際也需重寫isEqual:方法，不要盲目檢查每條屬性，而是應該按照具體需求來指定檢查方案。
- 最好不要把可變對象添加到set中，最好也請不要改變set中某個元素，否則容易產生想象不到的錯誤，也會增加調試的難度。
- hash方法應該使用計算速度快而且哈希值碰撞幾率低的算法。一般情況下，建議使用按位異或操作。
最后，借用大神“Mattt Thompson”的話：
經過這么多的解釋，希望我們在這個有些詭譎的話題上取得了”相同“的認識。 作為人類，我們很努力地去理解和實現平等，在我們的社會中，在自然生態環境中，在立法和執法中，在選舉我們領導人的過程中，在人類作為一個物種互相溝通延續我們的存在這一共識中。愿我們能繼續這個奮斗的過程，最終達到理想的彼岸，在那里，評價一個人的標準是他的人格，就像我們判斷一個變量是通過它的內存地址一樣。
文／VV木公子（簡書作者）
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參考文章
iOS開發 之 不要告訴我你真的懂isEqual與hash!
Equality（翻譯）
Equality（英文）
isEqual & hash
