Java:重写了equals方法为什么又要重写hashcode方法

  1. 重写了equals方法为什么又要重写hashcode方法

重写了equals方法为什么又要重写hashcode方法

首先这是Object类对hashCode()方法的契约(contract)的一部分,具体来说是:如果两个对象根据equals(Object o)方法是相等的,那么调用这两个对象中任一对象的hashCode()方法都必须产生相同的整数结果。

为什么会有这个要求?

这主要是为了确保对象在使用基于哈希的集合(如HashSetHashMapHashtableLinkedHashSet等)时能够正确地工作。

在讲解这个之前,我们需要简单说明一下HashMap的工作原理:

  • HashMap map = new HashMap(): 在实例化以后,底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table
  • map.put(key1,value1):调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值,此哈希值经过某种算法计算以后,得到在Entry数组中的存放位置
    • 如果此位置上的数据为空,此时的key1-value1添加成功
    • 如果此位置上的数据不为空,(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值:
      • 如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同,此时key1-value1添加成功。—-情况2(以链表的方式存储)
      • 如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同,继续比较:调用key1所在类的equals(key2)方法,比较:
        • 如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。—-情况3 (以链表的方式存储)
        • 如果equals()返回true:使用value1替换value2
  • 在不断的添加过程中,会涉及到扩容问题,当超出临界值(且要存放的位置非空)时,扩容。默认的扩容方式:扩容为原来容量的2倍,并将原有的数据复制过来
  • jdk7底层结构只有:数组+链表。jdk8中底层结构:数组+链表+红黑树。
  • 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数>8当前数组的长度>64时,此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储
  • map.get(key1)
    • 调用的key1的 hashCode() 方法来计算其哈希码
    • 通过哈希码计算出一个数组索引
    • 一旦计算出了索引位置,HashMap 就会遍历该位置上的链表或红黑树。
      • 对于链表,它会逐个比较节点的键是否与传入的键相等(使用 equals() 方法)。
      • 对于红黑树,它会利用红黑树的特性来高效地搜索键。
    • 如果找到了匹配的键,则返回对应的值;否则,返回 null

如果不遵守这个约定,相等的对象有不同的哈希码,那么它们可能会被放置在不同的桶中,导致哈希表查找、插入和删除操作的性能下降,甚至在最坏的情况下退化为链表(链表冲突)。

  • 比如,我们要创建一个key为User,value为Order的HashMap,如果相同内容User(同一个用户)计算出不同的hashcode
  • 我原本要去覆盖之前的值,现在会变成新增一个值,也就是同一个key会产生多个值。如果我们想取出某个对象的时候,我们也可能取不出来。

拓展问题: 两个对象的hashCode()相同,则equals()是否也一定为 true ?

两个对象equals相等,则它们的hashcode必须相等,如果两个对象的 hashCode()相同,则equals()不一定为true。这是因为哈希码值的范围(int类型,即-2^31^到2^31-1^)是有限的,而对象可以是无限多的,因此不同的对象有可能具有相同的哈希码值(哈希冲突)。

如果两个对象通过equals()方法比较是相等的,那么它们应该具有相同的哈希码值。这是Object类对hashCode()方法的契约(contract)的一部分,具体来说是:如果两个对象根据equals(Object o)方法是相等的,那么调用这两个对象中任一对象的hashCode()方法都必须产生相同的整数结果。


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