【Java基础】hashCode()方法和equals()方法的作用

首先需要明确hashCode()和equals()是Object类中定义的方法。所以Java中任何一个对象都具有这两种方法。这里有两个重要的规范：
1.若重写equals(Object obj)方法，有必要重写hashCode()方法。因为如果两个对象相同，那么他们的hashCode一定相等。
2.如果equals(Object obj)返回false，即两个对象“不相等”，但并不表明这个两个对象调用hashCode()方法一定返回两个不同的值。因为如果两个对象不相同，他们的hashCode值可能相同。
事实上，如果两个对象hashCode值相等，他们不一定相等；如果两个对象hashCode值不相等，他们一定不相等。
Java中的HashSet要求不能存储相同的对象，HashMap要求不能存储相同的键，这两个约束实际上就是通过hashCode()和equals()方法来实现的。但具体是如何判断的呢，先看一个示例：

class Demo {
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        System.out.println("进入equals>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
        return false;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        System.out.println("进入hashCode>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
        return 1;
    }
}

Demo是自定义的一个类，重写了hashCode()和equals()方法。以下是创建了一个Demo对象d1，并两次将该对象作为键传给HashMap，可以发现，第一次put()的时候，由于HashMap为空，所以只调用hashCode()方法而不会调用equals()方法。当第二次传入的时候调用的hashCode()返回的值与第一次相同，于是系统判断是重复的键，键值对插入失败，也不再继续调用equals()方法。

public class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Demo, Integer> hashMap = new HashMap<>();
        Demo d1 = new Demo();
        hashMap.put(d1, 1);
        hashMap.put(d1, 2);
        System.out.println(hashMap.size());
    }
}

以下为上述情况下的输出值。

进入hashCode>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
进入hashCode>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
1

当创建两个不同的对象d1和d2的时候，插入d1的时候调用hashCode()方法之后正常加入键值对。插入d2的时候首先调用hashCode()方法，发现与d1的hash返回值不同，接着调用equals()方法，返回值为false，判断为不同的对象，所以将<d2,2>键值对成功插入HashMap。

public class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Demo, Integer> hashMap = new HashMap<>();
        Demo d1 = new Demo();
        Demo d2 = new Demo();
        hashMap.put(d1, 1);
        hashMap.put(d2, 2);
        System.out.println(hashMap.size());
    }
}

以下为上述情况下的输出值。

进入hashCode>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
进入hashCode>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
进入equals>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
2

Java中的Set集合元素是不可重复的，要想保证元素不重复，可两个元素是否重复应该依据什么来判断呢？这就是Object.equals()方法了。但是，如果每增加一个元素就检查一次，那么当元素很多时，一一比较的话会大大降低效率。于是，Java采用了哈希表的原理，哈希算法也称为散列算法，是将数据依特定算法直接指定到一个地址上。如果想详细了解哈希算法，可以参考我的另一篇博客。hashCode()方法实际上返回的就是对象的地址。这样一来，当集合要添加新的元素时，先调用这个元素的hashCode()方法，就能很快定位到它应该放置的物理位置上（时间复杂度为O(1)）。如果这个位置上没有元素，它就可以直接存储在这个位置上，不用再进行任何比较了；如果这个位置上已经有元素了，就调用它的equals()方法与新元素进行比较，相同的话就不再存储，如果不相同就散列其它的地址。所以，Java对于hashCode()方法和eqauls()方法是这样规定的：1、如果两个对象相同，那么它们的hashCode值一定要相同；2、如果两个对象的hashCode值相同，它们并不一定相同。

引申

"=="也可以比较，但是对于基本类型比较的是值，对于引用类型比较的是地址值。
Object类的equals()方法就是利用"=="进行判断的，所以新建的类需要重写equals()方法，否则调用equals()比较的也是地址值。
Object类中的hashCode()是返回对象在内存中地址转换成的一个int值。所以如果没有重写hashCode()方法，任何对象的hashCode值都是不相等的。

Katakuly

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