以下为个人见解,如有谬误,欢迎指出。
首先HashSet是set集合的子类,无序,不可重复,底层是哈希表实现。哈希表是数组+链表+红黑树组成(jdk1.8之后),我们如何判断往HashSet集合中添加元素。这个时候就不得不讨论HashCode和equals两个方法了。
HashCode与equals都是object父类的成员方法,所以任何对象都有HashCode()和 equals()方法,
第1部分 equals() 的作用
equals() 的作用是 用来判断两个对象是否相等。
equals() 定义在JDK的Object.java中。通过判断两个对象的地址是否相等(即,是否是同一个对象)来区分它们是否相等。源码如下:
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}
既然Object.java中定义了equals()方法,这就意味着所有的Java类都实现了equals()方法,所有的类都可以通过equals()去比较两个对象是否相等。 但是,我们已经说过,使用默认的“equals()”方法,等价于“==”方法。因此,我们通常会重写equals()方法:若两个对象的内容相等,则equals()方法返回true;否则,返回fasle。
下面根据“类是否覆盖equals()方法”,将它分为2类。
(01) 若某个类没有覆盖equals()方法,当它的通过equals()比较两个对象时,实际上是比较两个对象是不是同一个对象(比较两个对象的地址)。这时,等价于通过“==”去比较这两个对象(==在比较基本类型时,直接比例变量值,在比较引用类型时,比较对象的地址)。
(02) 我们可以覆盖类的equals()方法,来让equals()通过其它方式比较两个对象是否相等。通常的做法是:若两个对象的内容相等,则equals()方法返回true;否则,返回fasle。
下面,举例对上面的2种情况进行说明。
1. “没有覆盖equals()方法”的情况
import java.util.*;
import java.lang.Comparable;
/**
* @desc equals()的测试程序。
*
* @author skywang
* @emai [email protected]
*/
public class EqualsTest1{
public static void main(String[] args) {
// 新建2个相同内容的Person对象,
// 再用equals比较它们是否相等
Person p1 = new Person("eee", 100);
Person p2 = new Person("eee", 100);
System.out.printf("%s\n", p1.equals(p2));
}
/**
* @desc Person类。
*/
private static class Person {
int age;
String name;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String toString() {
return name + " - " +age;
}
}
}
运行结果:
false
结果分析:
我们通过 p1.equals(p2) 来“比较p1和p2是否相等时”。实际上,调用的Object.java的equals()方法,即调用的 (p1==p2) 。它是比较“p1和p2是否是同一个对象”。
而由 p1 和 p2 的定义可知,它们虽然内容相同;但它们是两个不同的对象!因此,返回结果是false。
2. "覆盖equals()方法"的情况
我们修改上面的EqualsTest1.java:覆盖equals()方法。
代码如下 (EqualsTest2.java):
import java.util.*;
import java.lang.Comparable;
/**
* @desc equals()的测试程序。
*
* @author skywang
* @emai [email protected]
*/
public class EqualsTest2{
public static void main(String[] args) {
// 新建2个相同内容的Person对象,
// 再用equals比较它们是否相等
Person p1 = new Person("eee", 100);
Person p2 = new Person("eee", 100);
System.out.printf("%s\n", p1.equals(p2));
}
/**
* @desc Person类。
*/
private static class Person {
int age;
String name;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String toString() {
return name + " - " +age;
}
/**
* @desc 覆盖equals方法
*/
@Override
public boolean equals(Object obj){
if(obj == null){
return false;
}
//如果是同一个对象返回true,反之返回false
if(this == obj){
return true;
}
//判断是否类型相同
if(this.getClass() != obj.getClass()){
return false;
}
Person person = (Person)obj;
return name.equals(person.name) && age==person.age;
}
}
}
运行结果:
true
结果分析:
我们在EqualsTest2.java 中重写了Person的equals()函数:当两个Person对象的 name 和 age 都相等,则返回true。
因此,运行结果返回true。
讲到这里,顺便说一下java对equals()的要求。有以下几点:
1. 对称性:如果x.equals(y)返回是"true",那么y.equals(x)也应该返回是"true"。
2. 反射性:x.equals(x)必须返回是"true"。
3. 类推性:如果x.equals(y)返回是"true",而且y.equals(z)返回是"true",那么z.equals(x)也应该返回是"true"。
4. 一致性:如果x.equals(y)返回是"true",只要x和y内容一直不变,不管你重复x.equals(y)多少次,返回都是"true"。
5. 非空性,x.equals(null),永远返回是"false";x.equals(和x不同类型的对象)永远返回是"false"。
第2部分 equals() 与 == 的区别是什么?
== : 它的作用是判断两个对象的地址是不是相等。即,判断两个对象是不试同一个对象。
equals() : 它的作用也是判断两个对象是否相等。但它一般有两种使用情况(前面第1部分已详细介绍过):
情况1,类没有覆盖equals()方法。则通过equals()比较该类的两个对象时,等价于通过“==”比较这两个对象。
情况2,类覆盖了equals()方法。一般,我们都覆盖equals()方法来两个对象的内容相等;若它们的内容相等,则返回true(即,认为这两个对象相等)。
下面,通过示例比较它们的区别。
代码如下:
import java.util.*;
import java.lang.Comparable;
/**
* @desc equals()的测试程序。
*
* @author skywang
* @emai [email protected]
*/
public class EqualsTest2{
public static void main(String[] args) {
// 新建2个相同内容的Person对象,
// 再用equals比较它们是否相等
Person p1 = new Person("eee", 100);
Person p2 = new Person("eee", 100);
System.out.printf("%s\n", p1.equals(p2));
}
/**
* @desc Person类。
*/
private static class Person {
int age;
String name;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String toString() {
return name + " - " +age;
}
/**
* @desc 覆盖equals方法
*/
@Override
public boolean equals(Object obj){
if(obj == null){
return false;
}
//如果是同一个对象返回true,反之返回false
if(this == obj){
return true;
}
//判断是否类型相同
if(this.getClass() != obj.getClass()){
return false;
}
Person person = (Person)obj;
return name.equals(person.name) && age==person.age;
}
}
}
运行结果:
p1.equals(p2) : true
p1==p2 : false
结果分析:
在EqualsTest3.java 中:
(01) p1.equals(p2)
这是判断p1和p2的内容是否相等。因为Person覆盖equals()方法,而这个equals()是用来判断p1和p2的内容是否相等,恰恰p1和p2的内容又相等;因此,返回true。
(02) p1==p2
这是判断p1和p2是否是同一个对象。由于它们是各自新建的两个Person对象;因此,返回false。
第3部分 hashCode() 的作用
hashCode() 的作用是获取哈希码,也称为散列码;它实际上是返回一个int整数。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。
hashCode() 定义在JDK的Object.java中,这就意味着Java中的任何类都包含有hashCode() 函数。但是如何子类不重写hashCode()方法,那么子类对象的hashCode值是一个不定值,总在变换,所以在JAVA中,基本类型,和String 都重写了hashCode 方法和equals方法,这样保证了每个对象都有唯一的哈希值, equals方法比较的是两个对象的本身内容。
所以往HashSet集合中添加元素的时候,我们会先判断元素的哈希值,在哈希表中是否存在,如果存在,再用equals比较两个元素是否相等,如果相同,就不添加,如果不相同,就在链表头添加新的元素。
HashMap的底层是用hash数组和单向链表实现的 ,当调用put方法是,首先计算key的hashcode,定位到合适的数组索引,然后再在该索引上的单向链表进行循环遍历用equals比较key是否存在,如果存在则用新的value覆盖原值,如果不存在,则插入单向链表的头部(而不是向后追加)。HashMap的两个重要属性是容量capacity和加载因子loadfactor,默认值分布为16和0.75,当容器中的元素个数大于 capacity*loadfactor时,容器会进行扩容resize 为2n,在初始化Hashmap时可以对着两个值进行修改,负载因子0.75被证明为是性能比较好的取值,通常不会修改,那么只有初始容量capacity会导致频繁的扩容行为,这是非常耗费资源的操作,所以,如果事先能估算出容器所要存储的元素数量,最好在初始化时修改默认容量capacity,以防止频繁的resize操作影响性能。