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hashCode() 和 equals() 的關係

 

我們以“類的用途”來將“hashCode() 和 equals()的關係”分2種情況來說明。

 

1. 第一種 不會建立“類對應的散列表”

         這裡所說的“不會建立類對應的散列表”是說:我們不會在HashSet, Hashtable, HashMap等等這些本質是散列表的資料結構中,用到該類。例如,不會建立該類的HashSet集合。

        在這種情況下,該類的“hashCode() 和 equals() ”沒有半毛錢關係的!
        這種情況下,equals() 用來比較該類的兩個物件是否相等。而hashCode() 則根本沒有任何作用,所以,不用理會hashCode()。

下面,我們通過示例檢視類的兩個物件相等 以及 不等時hashCode()的取值。

原始碼如下 (NormalHashCodeTest.java):

複製程式碼

 1 import java.util.*;
 2 import java.lang.Comparable;
 3 
 4 /**
 5  * @desc 比較equals() 返回true 以及 返回false時, hashCode()的值。
 6  *
 7  * @author skywang
 8  * @emai [email protected]
 9  */
10 public class NormalHashCodeTest{
11 
12     public static void main(String[] args) {
13         // 新建2個相同內容的Person物件,
14         // 再用equals比較它們是否相等
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類。
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 覆蓋equals方法 
40          */  
41         public boolean equals(Object obj){  
42             if(obj == null){  
43                 return false;  
44             }  
45               
46             //如果是同一個物件返回true,反之返回false  
47             if(this == obj){  
48                 return true;  
49             }  
50               
51             //判斷是否型別相同  
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 }

複製程式碼

執行結果

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

從結果也可以看出:p1和p2相等的情況下,hashCode()也不一定相等。

 

2. 第二種 會建立“類對應的散列表”

        這裡所說的“會建立類對應的散列表”是說:我們會在HashSet, Hashtable, HashMap等等這些本質是散列表的資料結構中,用到該類。例如,會建立該類的HashSet集合。

        在這種情況下,該類的“hashCode() 和 equals() ”是有關係的:
        1)、如果兩個物件相等,那麼它們的hashCode()值一定相同。
              這裡的相等是指,通過equals()比較兩個物件時返回true。
        2)、如果兩個物件hashCode()相等,它們並不一定相等。
               因為在散列表中,hashCode()相等,即兩個鍵值對的雜湊值相等。然而雜湊值相等,並不一定能得出鍵值對相等。補充說一句:“兩個不同的鍵值對,雜湊值相等”,這就是雜湊衝突。

        此外,在這種情況下。若要判斷兩個物件是否相等,除了要覆蓋equals()之外,也要覆蓋hashCode()函式。否則,equals()無效。
例如,建立Person類的HashSet集合,必須同時覆蓋Person類的equals() 和 hashCode()方法。
        如果單單只是覆蓋equals()方法。我們會發現,equals()方法沒有達到我們想要的效果。

參考程式碼 (ConflictHashCodeTest1.java):

複製程式碼

 1 import java.util.*;
 2 import java.lang.Comparable;
 3 
 4 /**
 5  * @desc 比較equals() 返回true 以及 返回false時, hashCode()的值。
 6  *
 7  * @author skywang
 8  * @emai [email protected]
 9  */
10 public class ConflictHashCodeTest1{
11 
12     public static void main(String[] args) {
13         // 新建Person物件,
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物件 
19         HashSet set = new HashSet();
20         set.add(p1);
21         set.add(p2);
22         set.add(p3);
23 
24         // 比較p1 和 p2, 並列印它們的hashCode()
25         System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());
26         // 列印set
27         System.out.printf("set:%s\n", set);
28     }
29 
30     /**
31      * @desc Person類。
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 覆蓋equals方法 
48          */  
49         @Override
50         public boolean equals(Object obj){  
51             if(obj == null){  
52                 return false;  
53             }  
54               
55             //如果是同一個物件返回true,反之返回false  
56             if(this == obj){  
57                 return true;  
58             }  
59               
60             //判斷是否型別相同  
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 }

複製程式碼

執行結果

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

結果分析

        我們重寫了Person的equals()。但是,很奇怪的發現:HashSet中仍然有重複元素:p1 和 p2。為什麼會出現這種情況呢?

        這是因為雖然p1 和 p2的內容相等,但是它們的hashCode()不等;所以,HashSet在新增p1和p2的時候,認為它們不相等。

 

下面,我們同時覆蓋equals() 和 hashCode()方法。

參考程式碼 (ConflictHashCodeTest2.java):

複製程式碼

 1 import java.util.*;
 2 import java.lang.Comparable;
 3 
 4 /**
 5  * @desc 比較equals() 返回true 以及 返回false時, hashCode()的值。
 6  *
 7  * @author skywang
 8  * @emai [email protected]
 9  */
10 public class ConflictHashCodeTest2{
11 
12     public static void main(String[] args) {
13         // 新建Person物件,
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物件 
20         HashSet set = new HashSet();
21         set.add(p1);
22         set.add(p2);
23         set.add(p3);
24 
25         // 比較p1 和 p2, 並列印它們的hashCode()
26         System.out.printf("p1.equals(p2) : %s; p1(%d) p2(%d)\n", p1.equals(p2), p1.hashCode(), p2.hashCode());
27         // 比較p1 和 p4, 並列印它們的hashCode()
28         System.out.printf("p1.equals(p4) : %s; p1(%d) p4(%d)\n", p1.equals(p4), p1.hashCode(), p4.hashCode());
29         // 列印set
30         System.out.printf("set:%s\n", set);
31     }
32 
33     /**
34      * @desc Person類。
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重寫hashCode 
51          */  
52         @Override
53         public int hashCode(){  
54             int nameHash =  name.toUpperCase().hashCode();
55             return nameHash ^ age;
56         }
57 
58         /** 
59          * @desc 覆蓋equals方法 
60          */  
61         @Override
62         public boolean equals(Object obj){  
63             if(obj == null){  
64                 return false;  
65             }  
66               
67             //如果是同一個物件返回true,反之返回false  
68             if(this == obj){  
69                 return true;  
70             }  
71               
72             //判斷是否型別相同  
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 }

複製程式碼

執行結果

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

結果分析

        這下,equals()生效了,HashSet中沒有重複元素。
        比較p1和p2,我們發現:它們的hashCode()相等,通過equals()比較它們也返回true。所以,p1和p2被視為相等。
        比較p1和p4,我們發現:雖然它們的hashCode()相等;但是,通過equals()比較它們返回false。所以,p1和p4被視為不相等。