為什麼重寫equals必須重寫hashCode

bingfeng發表於2021-12-06

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equals常見面試題

在開始聊之前，我們先看幾個常見的面試題，看看你能不能都回答上來。

  • 1、equals和==有什麼區別？
  • 2、hashcode相等的兩個物件一定==相等嗎？equals相等嗎？
  • 3、兩個物件用equals比較相等，那它們的hashcode相等嗎？

如果我們不重寫equals和hashcode，那麼它使用的是Object方法的實現。我們先簡單看一下

public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
}

public static int hashCode(Object o) {
    return o != null ? o.hashCode() : 0;
}

為什麼要重寫equals

通過以上程式碼可以看出，Object提供的equals在進行比較的時候，並不是進行值比較，而是記憶體地址的比較。由此可以知曉，要使用equals對物件進行比較，那麼就必須進行重寫equals。

重寫equals不重寫hashCode會存在什麼問題

我們先看下面這段話

每個覆蓋了equals方法的類中，必須覆蓋hashCode。如果不這麼做，就違背了hashCode的通用約定，也就是上面註釋中所說的。進而導致該類無法結合所以與雜湊的集合一起正常運作，這裡指的是HashMap、HashSet、HashTable、ConcurrentHashMap。
來自 Effective Java 第三版

結論：如果重寫equals不重寫hashCode它與雜湊集合無法正常工作。

既然這樣那我們就拿我們最熟悉的HashMap來進行演示推導吧。我們知道HashMap中的key是不能重複的，如果重複新增，後新增的會覆蓋前面的內容。那麼我們看看HashMap是如何來確定key的唯一性的。

static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

檢視程式碼發現，它是通過計算Map key的hashCode值來確定在連結串列中的儲存位置的。那麼這樣就可以推測出，如果我們重寫了equals但是沒重寫hashCode，那麼可能存在元素重複的矛盾情況。

下面我們來演示一下

public class Employee {

private String name;

private Integer age;

public Employee(String name, Integer age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}

@Override
public boolean equals(Object o) {
    if (this == o) return true;
    if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
    Employee employee = (Employee) o;
    return Objects.equals(name, employee.name) &&
            Objects.equals(age, employee.age);
}

/*@Override
public int hashCode() {
    return Objects.hash(name, age);
}*/
}

public static void main(String[] args) {

    Employee employee1 = new Employee("冰峰", 20);
    Employee employee2 = new Employee("冰峰", 22);
    Employee employee3 = new Employee("冰峰", 20);

    HashMap<Employee, Object> map = new HashMap<>();

    map.put(employee1, "1");
    map.put(employee2, "1");
    map.put(employee3, "1");

    System.out.println("equals：" + employee1.equals(employee3));
    System.out.println("hashCode：" + (employee1.hashCode() == employee3.hashCode()));
    System.out.println(JSONObject.toJSONString(map));
}

按正常情況來推測，map中值存在兩個元素，employee2和employee3。

執行結果

出現這種問題的原因就是因為沒有重寫hashCode，導致map在計算key的hash值的時候，絕對值相同的物件計算除了不一致的hash值。

接下來我們開啟hashCode的註釋程式碼，看看執行結果

總結

如果重寫了equals就必須重寫hashCode，如果不重寫將引起與雜湊集合（HashMap、HashSet、HashTable、ConcurrentHashMap）的衝突。

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