jdk基础之Object类hashCode()和equal()方法

转自：

一个对象的hashcode是用来干什么的？

只有用到hashtable、hashmap、hashset、linkedhashmap等时才要注意hashcode，其他地方hashcode无用。

为什么hashset要用hashcode和equals一起判断？

 

其实对于集合set,只需要用equals()保证元素不重复就可以了，但是对于hashset:是为快速查找而设计的set。存入hashset的对象必须定义hashcode()。对于treeset：是保持次序的set，底层为树结构，使用它可以从set中提取有序的序列。所以理解了为什么hashset需要文中说到的两条准则进行判断。 

 

1. 首先equals()和hashcode()这两个方法都是从object类中继承过来的

equals()方法在object类中定义如下： 

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

很明显是对两个对象的地址值进行的比较（即比较引用是否相同）。

但是我们必需清楚，当string 、math、还有integer、double。。。。等这些封装类在使用equals()方法时，已经覆盖了object类的equals（）方法。

比如在string类中如下： 

public boolean equals(object anobject) { 
　　if (this == anobject) { 
    　　return true; 
　　} 
　　if (anobject instanceof string) { 
   　　 string anotherstring = (string)anobject; 
   　　 int n = count; 
  　　  if (n == anotherstring.count) { 
　　　　　　char v1[] = value; 
　　　　　　char v2[] = anotherstring.value; 
　　　　　　int i = offset; 
　　　　　　int j = anotherstring.offset; 
　　　　　　while (n-- != 0) { 
    　　　　　　if (v1[i++] != v2[j++]) 
　　　　　　　　return false; 
　　　　　　} 
　　　return true; 
    　　} 
　　} 
　　return false; 
} 

很明显，这是进行的内容比较，而已经不再是地址的比较。

依次类推double、integer、math。。。。等等这些类都是重写了equals()方法的，从而进行的是内容的比较。当然了基本类型是进行值的比较，这个没有什么好说的。 

我们还应该注意，java语言对equals()的要求如下，这些要求是必须遵循的： 
• 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”。 
• 还有一致性：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”。 
• 任何情况下，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”。 
以上这五点是重写equals()方法时，必须遵守的准则，如果违反会出现意想不到的结果，请大家一定要遵守。 

2. 其次是hashcode() 方法，在object类中定义如下： 

  public native int hashcode(); 

说明是一个本地方法，它的实现是根据本地机器相关的。

当然我们可以在自己写的类中覆盖hashcode()方法，比如string、integer、double。。。。等等这些类都是覆盖了hashcode()方法的。

例如在string类中定义的hashcode()方法如下： 

public int hashcode() { 
　　int h = hash; 
　　if (h == 0) { 
    　　int off = offset; 
    　　char val[] = value; 
    　　int len = count; 

         for (int i = 0; i < len; i++) { 
                h = 31*h + val[off++]; 
        } 
         hash = h; 
    } 
    return h; 
} 

解释一下这个程序（string的api中写到）： 
s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1] 
使用 int 算法，这里 s[i] 是字符串的第 i 个字符，n 是字符串的长度，^ 表示求幂。（空字符串的哈希码为 0。） 


3.这里我们首先要明白一个问题： 
equals()相等的两个对象，hashcode()一定相等； 
equals（）不相等的两个对象，却并不能证明他们的hashcode()不相等。换句话说，equals()方法不相等的两个对象，hashcode()有可能相等。（我的理解是由于哈希码在生成的时候产生冲突造成的）。 

反过来：hashcode()不等，一定能推出equals()也不等；hashcode()相等，equals()可能相等，也可能不等。

解释下第3点的使用范围，我的理解是在object、string等类中都能使用。

在object类中，hashcode()方法是本地方法，返回的是对象的地址值，而object类中的equals()方法比较的也是两个对象的地址值，如果equals()相等，说明两个对象地址值也相等，当然hashcode()也就相等了；

在string类中，equals()返回的是两个对象内容的比较，当两个对象内容相等时， hashcode()方法根据string类的重写（第2点里面已经分析了）代码的分析，也可知道hashcode()返回结果也会相等。

以此类推，可以知道integer、double等封装类中经过重写的equals()和hashcode()方法也同样适合于这个原则。

当然没有经过重写的类，在继承了object类的equals()和hashcode()方法后，也会遵守这个原则。 

4.谈到hashcode()和equals()就不能不说到hashset,hashmap,hashtable中的使用：

hashset是继承set接口，set接口又实现collection接口，这是层次关系。那么hashset是根据什么原理来存取对象的呢？ 
在hashset中不允许出现重复对象，元素的位置也是不确定的。在hashset中又是怎样判定元素是否重复的呢？

这就是问题的关键所在，经过一下午的查询求证终于获得了一点启示，和大家分享一下，在java的集合中，判断两个对象是否相等的规则是： 
1)　判断两个对象的hashcode是否相等 
      如果不相等，认为两个对象也不相等，完毕 
      如果相等，转入2) 
（这一点只是为了提高存储效率而要求的，其实理论上没有也可以，但如果没有，实际使用时效率会大大降低，所以我们这里将其做为必需的。后面会重点讲到这个问题。） 
2)　判断两个对象用equals运算是否相等 
      如果不相等，认为两个对象也不相等 
      如果相等，认为两个对象相等（equals()是判断两个对象是否相等的关键） 
为什么是两条准则，难道用第一条不行吗？不行，因为前面已经说了，hashcode()相等时，equals()方法也可能不等，所以必须用第2条准则进行限制，才能保证加入的为非重复元素。 
比如下面的代码： 

public static void main(string args[]){ 
　　string s1=new string("zhaoxudong"); 
　　string s2=new string("zhaoxudong"); 
　　system.out.println(s1==s2);//false 
　　system.out.println(s1.equals(s2));//true 
　　system.out.println(s1.hashcode());//s1.hashcode()等于s2.hashcode() 
　　system.out.println(s2.hashcode()); 
　　set hashset=new hashset(); 
　　hashset.add(s1); 
　　hashset.add(s2); 

}

/*实质上在添加s1,s2时，运用上面说到的两点准则，可以知道hashset认为s1和s2是相等的，是在添加重复元素，所以让s2覆盖了s1;*/ 

iterator it=hashset.iterator(); 
            while(it.hasnext()) 
            { 
             system.out.println(it.next()); 
            } 

最后在while循环的时候只打印出了一个”zhaoxudong”。 
输出结果为：false 
            true 
            -967303459 
            -967303459 
这是因为string类已经重写了equals()方法和hashcode()方法，所以在根据上面的第1.2条原则判定时，hashset认为它们是相等的对象，进行了重复添加。 

但是看下面的程序： 

import java.util.*; 
public class hashsettest 
{ 
   public static void main(string[] args) 
    { 
                 hashset hs=new hashset(); 
                 hs.add(new student(1,"zhangsan")); 
                 hs.add(new student(2,"lisi")); 
                 hs.add(new student(3,"wangwu")); 
                 hs.add(new student(1,"zhangsan")); 
  
                 iterator it=hs.iterator(); 
                 while(it.hasnext()) 
                 { 
                        system.out.println(it.next()); 
                 } 
     } 
} 
class student 
   { 
     int num; 
     string name; 
     student(int num,string name) 
                { 
                this.num=num; 
                 this.name=name; 
                 } 
              public string tostring() 
                { 
                    return num+":"+name; 
                 } 
           }      

输出结果为： 

  　　　　　　1:zhangsan 
                   1:zhangsan 
                   3:wangwu 
                   2:lisi 

                 
问题出现了，为什么hashset添加了相等的元素呢，这是不是和hashset的原则违背了呢？回答是：没有 

因为在根据hashcode()对两次建立的new student(1,"zhangsan")对象进行比较时，生成的是不同的哈希码值，所以hashset把他当作不同的对象对待了，当然此时的equals()方法返回的值也不等（这个不用解释了吧）。

那么为什么会生成不同的哈希码值呢？上面我们在比较s1和s2的时候不是生成了同样的哈希码吗？

原因就在于我们自己写的student类并没有重新自己的hashcode()和equals()方法，所以在比较时，是继承的object类中的hashcode()方法，呵呵，各位还记得object类中的hashcode()方法比较的是什么吧！！ 

它是一个本地方法，比较的是对象的地址（引用地址），使用new方法创建对象，两次生成的当然是不同的对象了（这个大家都能理解吧。。。），造成的结果就是两个对象的hashcode()返回的值不一样。

所以根据第一个准则，hashset会把它们当作不同的对象对待，自然也用不着第二个准则进行判定了。

那么怎么解决这个问题呢？？ 
答案是：在student类中重新hashcode()和equals()方法。 
例如： 

  class student 
{ 
int num; 
string name; 
student(int num,string name) 
{ 
            this.num=num; 
            this.name=name; 
} 
public int hashcode() 
{ 
            return num*name.hashcode(); 
} 
public boolean equals(object o) 
{ 
            student s=(student)o; 
            return num==s.num && name.equals(s.name); 
} 
public string tostring() 
{ 
            return num+":"+name; 
} 
} 

根据重写的方法，即便两次调用了new student(1,"zhangsan")，我们在获得对象的哈希码时，根据重写的方法hashcode()，获得的哈希码肯定是一样的（这一点应该没有疑问吧）。 
当然根据equals()方法我们也可判断是相同的。所以在向hashset集合中添加时把它们当作重复元素看待了。

所以运行修改后的程序时，我们会发现运行结果是： 
                   1:zhangsan 
                   3:wangwu 
                   2:lisi 
可以看到重复元素的问题已经消除。