java~重寫hashcode和equals

张占岭發表於2024-09-02
Java

單欄位和多欄位重寫hashcode

在 Java 中，重寫 hashCode 方法的場景通常與物件的雜湊值計算有關，特別是在使用雜湊表（如 HashMap, HashSet 等）時。下面是你提供的兩種 hashCode 實現的具體使用場景分析：

1. 第一種實現

@Override
public boolean equals(Object o) {
    if (this == o) return true;
    if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

    DefaultClientScopeRealmMappingEntity.Key key = (DefaultClientScopeRealmMappingEntity.Key) o;

    if (clientScopeId != null ? !clientScopeId.equals(key.getClientScopeId() != null ? key.getClientScopeId() : null) : key.getClientScopeId() != null) return false;
    if (realm != null ? !realm.getId().equals(key.realm != null ? key.realm.getId() : null) : key.realm != null) return false;

    return true;
}
@Override
public int hashCode() {
    int result = clientScopeId != null ? clientScopeId.hashCode() : 0;
    result = 31 * result + (realm != null ? realm.getId().hashCode() : 0);
    return result;
}

使用場景：

  • 多欄位組合：當一個物件由多個欄位組成且這些欄位共同決定物件的唯一性時，這種方式非常合適。在這個例子中，clientScopeId 和 realm.getId() 兩個欄位共同影響物件的雜湊值。
  • 確保一致性：如果 clientScopeId 和 realm 是物件的重要屬性，並且它們的值會影響物件的相等性（即 equals 方法），則需要根據這些欄位來計算雜湊值，以確保在集合中正確地儲存和查詢物件。
  • 避免雜湊衝突：透過將多個欄位結合起來計算雜湊值，可以降低不同物件之間的雜湊衝突機率，提高效能。

2. 第二種實現

@Override
public boolean equals(Object o) {
    if (this == o) return true;
    if (o == null) return false;
    if (!(o instanceof CredentialEntity)) return false;

    CredentialEntity that = (CredentialEntity) o;

    if (!id.equals(that.getId())) return false;

    return true;
}
@Override
public int hashCode() {
    return id.hashCode();
}

使用場景：

  • 單一識別符號：當物件可以用單一欄位（如 id）唯一標識時，這種實現方式更加簡潔有效。如果 id 是物件的唯一識別符號，那麼直接使用 id 的雜湊值是合理的。
  • 簡單性：這種實現較為簡單，易於理解，適用於那些不需要考慮多個欄位組合的情況。
  • 效能最佳化：由於只計算一個欄位的雜湊值，效能開銷較小，適合對效能要求較高的場景。

總結

  • 選擇第一種實現：適用於包含多個重要欄位的複雜物件，確保物件在集合中的正確性和唯一性。
  • 選擇第二種實現：適用於簡單物件，僅依賴於一個唯一識別符號，程式碼更簡潔且效能較好。

在實際開發中，選擇哪種實現應依據物件的設計及其在資料結構中的使用方式。確保 hashCode 和 equals 方法的一致性是非常重要的，以避免潛在的錯誤。

hashCode 方法和 equals 方法的不一致時的問題

在 Java 中，hashCode 方法和 equals 方法的不一致性會導致一系列問題，特別是在使用雜湊表（如 HashMap, HashSet 等）時。以下是一些主要的問題：

1. 資料丟失

  • 無法查詢：如果兩個物件被認為相等（即 equals 返回 true），但它們的雜湊碼不同（即 hashCode 返回不同的值），則它們可能會被儲存在雜湊表中的不同桶中。這意味著你無法透過一個物件找到另一個物件，從而導致資料丟失。

2. 錯誤的集合行為

  • 重複元素：在 HashSet 中，如果兩個物件的 equals 方法返回 true，則不應允許將其作為重複元素新增。如果 hashCode 不一致，可能會導致集合中出現多個看似相同的元素。
  • 錯誤的刪除操作：當從集合中刪除一個物件時，如果 hashCode 不一致，可能會導致無法正確找到並刪除該物件。

3. 效能問題

  • 效能下降：不一致的 hashCode 和 equals 實現會導致雜湊表中的連結串列變長，從而影響查詢和插入操作的效能。這使得雜湊表的平均時間複雜度從 O(1) 降低到 O(n)。

4. 難以除錯

  • 邏輯錯誤：由於不一致性，程式的行為可能與預期不符，這使得除錯變得更加困難。開發者可能難以追蹤問題的根源，因為錯誤可能在於物件的比較和雜湊計算。

5. 違反合同

  • 違反 Java 合同：Java 文件明確規定，如果兩個物件相等（a.equals(b) 為 true），那麼它們的雜湊碼必須相等（a.hashCode() == b.hashCode()）。不遵循這一規則會導致程式行為不可預測，甚至引發異常。

結論

為了避免上述問題，確保在重寫 equals 方法時也相應地重寫 hashCode 方法，並且要保證它們之間的一致性。通常的做法是：

  • 如果兩個物件相等（equals 返回 true），那麼它們的 hashCode 必須相等。
  • 如果兩個物件的 hashCode 相等，則它們不一定相等，但如果相等，則應返回 true。

相關文章