在Java編程中，equals方法和hashCode方法是Object類(lèi)中定義的兩個(gè)重要方法。雖然這兩個(gè)方法具有不同的功能，但它們是密切相關(guān)的，尤其是在使用哈希數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如HashMap、HashSet等)時(shí)。理解為什么在重寫(xiě)equals方法時(shí)還需要重寫(xiě)hashCode方法，對(duì)于確保自定義對(duì)象在集合中的正確行為至關(guān)重要。小編將深入探討為什么在重寫(xiě)equals方法時(shí)還要重寫(xiě)hashCode方法，以及這兩者之間的關(guān)系。
一、equals和hashCode的基本功能
equals方法：
equals方法用于比較兩個(gè)對(duì)象是否“相等”。
默認(rèn)情況下，Object類(lèi)中的equals方法比較的是對(duì)象的內(nèi)存地址(即是否是同一個(gè)對(duì)象)。但在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，我們通常需要基于對(duì)象的內(nèi)容來(lái)判斷是否相等，因此通常會(huì)重寫(xiě)該方法。
重寫(xiě)equals方法的例子：
javaCopy Codepublic class Person {
private String name;
private int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj) return true; // 引用相同則返回true
if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;
Person person = (Person) obj;
return age == person.age && name.equals(person.name);
}
}
hashCode方法：
hashCode方法返回一個(gè)對(duì)象的哈希值，通常是一個(gè)整數(shù)。
它是基于對(duì)象的內(nèi)容計(jì)算的，用于確定對(duì)象在哈希表中的位置。
默認(rèn)hashCode方法：Object類(lèi)中的hashCode方法默認(rèn)返回對(duì)象的內(nèi)存地址(即不同的對(duì)象通常會(huì)有不同的哈希值)。
重寫(xiě)hashCode方法的例子：
javaCopy Code@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age); // 根據(jù)name和age計(jì)算哈希值
}
二、equals和hashCode的關(guān)系
equals方法和hashCode方法的設(shè)計(jì)存在緊密的關(guān)系，尤其是在集合類(lèi)(如HashSet、HashMap)中使用時(shí)，二者必須遵循以下約定：
如果兩個(gè)對(duì)象相等(equals返回true)，那么它們的哈希值必須相同。也就是說(shuō)，若a.equals(b)為true，則a.hashCode()必須與b.hashCode()相等。
如果兩個(gè)對(duì)象的哈希值相同，并不意味著它們相等。哈希沖突是常見(jiàn)的情況，意味著不同的對(duì)象可能具有相同的哈希值，但它們可能不相等。
注意：哈希沖突的存在并不違背hashCode方法的正確性，只是意味著多個(gè)對(duì)象可能共享同一個(gè)哈希桶。
反過(guò)來(lái)說(shuō)，如果兩個(gè)對(duì)象的哈希值不同，那么這兩個(gè)對(duì)象一定是不相等的(equals方法一定返回false)。
三、為什么在重寫(xiě)equals時(shí)還需要重寫(xiě)hashCode?
理解了equals和hashCode的基本功能及其關(guān)系后，就可以回答為什么在重寫(xiě)equals方法時(shí)還要重寫(xiě)hashCode方法的問(wèn)題：
集合中的行為：
Java中的哈希數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如HashSet、HashMap，都依賴(lài)于對(duì)象的hashCode值來(lái)存儲(chǔ)和查找對(duì)象。當(dāng)你將一個(gè)對(duì)象放入HashSet或HashMap時(shí)，首先會(huì)根據(jù)對(duì)象的hashCode值確定其存儲(chǔ)位置。如果hashCode方法沒(méi)有正確實(shí)現(xiàn)，可能會(huì)導(dǎo)致相同內(nèi)容的對(duì)象存儲(chǔ)在不同的位置，從而影響集合的行為。
在比較兩個(gè)對(duì)象是否相等時(shí)，哈希數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)會(huì)先檢查對(duì)象的hashCode值，如果不同，則認(rèn)為這兩個(gè)對(duì)象不相等，不會(huì)進(jìn)一步調(diào)用equals方法。
避免不一致的行為：
如果你重寫(xiě)了equals方法來(lái)比較對(duì)象的內(nèi)容(例如比較name和age)，但沒(méi)有重寫(xiě)hashCode方法，可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)象的哈希值不一致，從而破壞哈希集合(如HashSet、HashMap)的正確性。
例如，假設(shè)你將兩個(gè)具有相同內(nèi)容的對(duì)象放入HashSet中，hashCode值不相同會(huì)導(dǎo)致它們被當(dāng)作不同的對(duì)象存儲(chǔ)在集合中，即使它們?cè)趀quals方法中被判斷為相等。
遵守hashCode的約定：
Java的Object類(lèi)對(duì)hashCode方法有明確的約定：如果兩個(gè)對(duì)象通過(guò)equals方法相等，那么它們的hashCode值必須相同。如果沒(méi)有遵守這一約定，可能會(huì)引發(fā)程序中的潛在錯(cuò)誤或不一致的行為。
四、如何正確重寫(xiě)equals和hashCode?
在重寫(xiě)equals和hashCode時(shí)，應(yīng)該遵循以下幾個(gè)基本原則：
一致性：如果兩個(gè)對(duì)象通過(guò)equals方法相等，那么它們的hashCode值必須相同。
不可變性：hashCode值應(yīng)基于對(duì)象的“重要”字段，并且這些字段的值不應(yīng)頻繁變化。如果對(duì)象的“重要”字段發(fā)生變化，應(yīng)當(dāng)避免改變hashCode的值。
使用Objects類(lèi)：為了簡(jiǎn)化equals和hashCode方法的實(shí)現(xiàn)，可以使用java.util.Objects類(lèi)中的靜態(tài)方法。
Objects.equals(a, b)：用于安全地比較兩個(gè)對(duì)象是否相等，避免空指針異常。
Objects.hash(Object... values)：用于根據(jù)多個(gè)字段生成哈希值。
例如：
javaCopy Code@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj) return true;
if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;
Person person = (Person) obj;
return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
在Java中，重寫(xiě)equals方法時(shí)需要同步重寫(xiě)hashCode方法，這是因?yàn)閑quals和hashCode方法之間存在密切的關(guān)系，尤其是在哈希集合中使用時(shí)。重寫(xiě)equals方法來(lái)判斷對(duì)象內(nèi)容的相等性時(shí)，如果不重寫(xiě)hashCode方法，可能會(huì)導(dǎo)致哈希數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的行為不符合預(yù)期，造成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)錯(cuò)誤或查找失敗。因此，遵循equals和hashCode方法的契約，確保它們的一致性，對(duì)于保證Java程序中集合類(lèi)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。
