【199期】100%会用到的hashCode()和equals()方法及使用规范,你掌握了吗?

本人花费半年的时间总结的《Java面试指南》已拿腾讯等大厂offer,已开源在github ,欢迎star!

转载声明:转载请注明出处,本技术博客是本人原创文章

本文GitHub https://github.com/OUYANGSIHAI/JavaInterview 已收录,这是我花了6个月总结的一线大厂Java面试总结,本人已拿大厂offer,欢迎star

原文链接:blog.ouyangsihai.cn >> 【199期】100%会用到的hashCode()和equals()方法及使用规范,你掌握了吗?

点击上方“Java面试题精选”,关注公众号

面试刷图,查缺补漏

号外:往期面试题,10篇为一个单位归置到本公众号菜单栏-面试题,有需要的欢迎翻阅

阶段汇总集合:

背景

在看阿里巴巴Java开发手册手册时,看到了有关hashCode()和equals()方法的使用规范。

  • 只要重写 equals,就必须重写 hashCode。
  • 因为 Set 存储的是不重复的对象,依据 hashCode 和 equals 进行判断,所以 Set 存储的对象必须重写这两个方法。
  • 如果自定义对象做为 Map 的键,那么必须重写 hashCode 和 equals。
  • 并且举了String 重写了 hashCode 和 equals 方法,所以我们可以非常愉快地使用 String 对象作为 key 来使用的例子。

    我们看下String的hashCode()和equals()的源码:

    String的hashCode()

    hashCode():

    
        private int hash; // Default to 0
        public int hashCode() {
            int h = hash;
            if (h == 0 && value.length  0) {
                char val[] = value;
    
                for (int i = 0; i  value.length; i++) {
                    h = 31 * h + val[i];
                }
                hash = h;
            }
            return h;
        }
    

    代码就不一行一行的解释了,单纯的从代码角度上来说,我们也可以学到一些知识点。

  • 缓存的重要性,这里的value属性就作为了缓存。
  • 大多数情况下缓存是在使用时生成的。
  • 计算hash时可以用类本身的属性的值与31乘积。
  • 为什么是31,而不是32,33等其他数字呢?

  • 31是一个素数,素数作用就是如果我用一个数字来乘以这个素数,那么最终的出来的结果只能被素数本身和被乘数还有1来整除。
  • 31可以由`i*31 == (i5)-1`来表示,现在很多虚拟机里面都有做相关优化。
  • 选择系数的时候要选择尽量大的系数。因为如果计算出来的hash地址越大,所谓的“冲突”就越少,查找起来效率也会提高。
  • 并且31只占用5bits,相乘造成数据溢出的概率较小。
  • 后面再说hashCode的设计原则,继续介绍equals()方法。

    String的equals()

    
        public boolean equals(Object anObject) {
            if (this == anObject) {
                return true;
            }
            if (anObject instanceof String) {
                String anotherString = (String)anObject;
                int n = value.length;
                if (n == anotherString.value.length) {
                    char v1[] = value;
                    char v2[] = anotherString.value;
                    int i = 0;
                    while (n-- != 0) {
                        if (v1[i] != v2[i])
                            return false;
                        i++;
                    }
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }
    

    equals方法就没有什么好说的,为什么要这么写,这里就跟equals的设计原则有关了,后续会解释。下面我们从开发者手册的三句话来解释hashCode和equals方法的特性,以及为什么要重新这两个方法。往期面试题:

    只要重写equals,就必须重写hashCode

    我们先举个例子: Person类:

    
    public class Person {
        private String name;
        private int age;
    
        public Person() {
        }
    
        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
        @Override
        public boolean equals(Object o){
            if(this == o){
                return true;
            }
            if(o instanceof Person){
                Person p = (Person)o;
                return this.age == p.getAge() && this.name.equals(p.getName());
            }
            return false;
        }
    }
    

    运行类:

    
    public class Application {
        public static void main(String[]args){
            SetPerson set = new HashSet();
            Person p1 = new Person("Lilei", 25);
            Person p2 = new Person("Lilei", 25);
            set.add(p1);
            System.out.println("p1 equals p2: " + (p1 == p2));//1
            System.out.println("set contains p1: " + set.contains(p1));//2
            System.out.println("set contains p2: " + set.contains(p2));//3
        }
    }
    

    输出结果:

    
    p1 equals p2: false
    set contains p1: true
    set contains p2: false
    

    可以看出来p1虽然等于p2(我们重写了Person类的equals方法),但是把p1放入一个Set之后,通过p2是无法取出来的,但是我们要的效果是能通过p2取出来,现实中肯定是有这样的使用场景的。

    往期面试题:

    因为 Set 存储的是不重复的对象,依据 hashCode 和 equals 进行判断,所以 Set 存储的对象必须重写这两个方法

    还是上面的例子,我们不重写Person类的equals方法,也不重写它的hashCode方法。Person类:

    
    public class Person {
        private String name;
        private int age;
    
        public Person() {
        }
    
        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    }
    

    运行类:

    
    public class Application {
        public static void main(String[]args){
            SetPerson set = new HashSet();
            Person p1 = new Person("Lilei", 25);
            Person p2 = new Person("Lilei", 25);
            set.add(p1);
            set.add(p2);
            System.out.println("set size is: " + set.size());
            //System.out.println("p1 equals p2: " + (p1 == p2));
            //System.out.println("set contains p1: " + set.contains(p1));
            //System.out.println("set contains p2: " + set.contains(p2));
    
        }
    }
    

    运行结果:

    
    set size is: 2
    

    Set里面是不重复的,如果不重写Person类的hashCode和equals方法,这里p1和p2是可以同时放入Set对象里的。那么我们只重写了Person的hashCode方法能不能行呢?

    
        @Override
        public int hashCode(){
            return name.hashCode() * 31 + age;
        }
    

    运行结果:

    
    set size is: 2
    

    最后重写Person类的equals()方法:

    
        @Override
        public boolean equals(Object o){
            if(this == o){
                return true;
            }
            if(o instanceof Person){
                Person p = (Person)o;
                return this.age == p.getAge() && this.name.equals(p.getName());
            }
            return false;
        }
    
        @Override
        public int hashCode(){
            return name.hashCode() * 31 + age;
        }
    

    运行结果:

    
    set size is: 1
    

    如果自定义对象做为 Map 的键,那么必须重写 hashCode() 和 equals()

    
    这一点和第二点实际上是一样的,这里就不举例介绍了。 
    实际上,Set的对象和Map的key的操作和hashCode以及equals方法有关,比如查这个对象是否在Set里,先根据hashCode定位到一个段,在根据equals进行确定是否存在,这样不需要把Set里所有的对象都遍历一遍,效率太低,Map的key是同样道理。
    
    那么hashCode和equals的设计原则就呼之欲出了。
    

    equals()的设计原则

  • 对称性: 如果x.equals(y)返回是true,那么y.equals(x)也应该返回是true。
  • 反射性: x.equals(x)必须返回是true。
  • 类推性: 如果x.equals(y)返回是true,而且y.equals(z)返回是true,那么z.equals(x)也应该返回是true。
  • 一致性: 如果x.equals(y)返回是true,只要x和y内容一直不变,不管你重复x.equals(y)多少次,返回都是true。
  • 非空性: x.equals(null),永远返回是false;x.equals(和x不同类型的对象)永远返回是false。
  • hashCode()的设计原则

  • 在一个Java应用的执行期间,如果一个对象提供给equals做比较的信息没有被修改的话,该对象多次调用hashCode()方法,该方法必须始终如一返回同一个integer。
  • 如果两个对象根据equals(Object)方法是相等的,那么调用二者各自的hashCode()方法必须产生同一个integer结果。
  • 并不要求根据equals(java.lang.Object)方法不相等的两个对象,调用二者各自的hashCode()方法必须产生不同的integer结果。然而,程序员应该意识到对于不同的对象产生不同的integer结果,有可能会提高hash table的性能。
  • END

    来源:github.com/feigeswjtu/java-basics/edit/master/sourceCode

    十期推荐

    与其在网上拼命找题?** 不如马上关注我们~**

    【199期】100%会用到的hashCode()和equals()方法及使用规范,你掌握了吗?

    原文始发于微信公众号(Java面试题精选):

    本人花费半年的时间总结的《Java面试指南》已拿腾讯等大厂offer,已开源在github ,欢迎star!

    转载声明:转载请注明出处,本技术博客是本人原创文章

    本文GitHub https://github.com/OUYANGSIHAI/JavaInterview 已收录,这是我花了6个月总结的一线大厂Java面试总结,本人已拿大厂offer,欢迎star

    原文链接:blog.ouyangsihai.cn >> 【199期】100%会用到的hashCode()和equals()方法及使用规范,你掌握了吗?


     上一篇
    【198期】面试官——你能说出 方法重载和方法重写 的原理吗? 【198期】面试官——你能说出 方法重载和方法重写 的原理吗?
    点击上方“Java面试题精选”,关注公众号 面试刷图,查缺补漏 号外:往期面试题,10篇为一个单位归置到本公众号菜单栏-面试题,有需要的欢迎翻阅 阶段汇总集合: 前言JVM执行字节码指令是基于栈的架构,就是说所有的操作数都必须先入栈,然后再
    2021-04-05
    下一篇 
    【200期】面试官——你能简单说说 SpringMVC 的执行原理吗? 【200期】面试官——你能简单说说 SpringMVC 的执行原理吗?
    点击上方“Java面试题精选”,关注公众号 面试刷图,查缺补漏 号外:往期面试题,10篇为一个单位归置到本公众号菜单栏-面试题,有需要的欢迎翻阅 阶段汇总集合: 大家是否遇到过被面试官问了这样一句话:“来聊聊springmvc执行原理”。是
    2021-04-05