爲何要重寫hashcode和equals方法？初級程序員在面試中不多能說清楚。

　　我在面試 Java初級開發的時候，常常會問：你有沒有重寫過hashcode方法？很多候選人直接說沒寫過。我就想，或許真的沒寫過，因而就再經過一個問題確認：你在用HashMap的時候，鍵（Key）部分，有沒有放過自定義對象？而這個時候，候選人說放過，因而兩個問題的回答就自相矛盾了。
　　
　　最近問下來，這個問題廣泛回答不大好，因而在本文裏，就乾脆從hash表講起，講述HashMap的存數據規則，由此你們就天然清楚上述問題的答案了。
　　
　　1 經過Hash算法來了解HashMap對象的高效性
　　
　　咱們先複習數據結構裏的一個知識點：在一個長度爲n（假設是10000）的線性表（假設是ArrayList）裏，存放着無序的數字；若是咱們要找一個指定的數字，就不得不經過從頭至尾依次遍從來查找，這樣的平均查找次數是n除以2（這裏是5000）。
　　
　　咱們再來觀察Hash表（這裏的Hash表純粹是數據結構上的概念，和Java無關）。它的平均查找次數接近於1，代價至關小，關鍵是在Hash表裏，存放在其中的數據和它的存儲位置是用Hash函數關聯的。
　　
　　咱們假設一個Hash函數是x*x%5。固然實際狀況裏不可能用這麼簡單的Hash函數，咱們這裏純粹爲了說明方便，而Hash表是一個長度是11的線性表。若是咱們要把6放入其中，那麼咱們首先會對6用Hash函數計算一下，結果是1，因此咱們就把6放入到索引號是1這個位置。一樣若是咱們要放數字7，通過Hash函數計算，7的結果是4，那麼它將被放入索引是4的這個位置。這個效果以下圖所示。
　　
　　這樣作的好處很是明顯。好比咱們要從中找6這個元素，咱們能夠先經過Hash函數計算6的索引位置，而後直接從1號索引裏找到它了。
　　
　　不過咱們會遇到「Hash值衝突」這個問題。好比通過Hash函數計算後，7和8會有相同的Hash值，對此Java的HashMap對象採用的是」鏈地址法「的解決方案。效果以下圖所示。
　　
　　具體的作法是，爲全部Hash值是i的對象創建一個同義詞鏈表。假設咱們在放入8的時候，發現4號位置已經被佔，那麼就會新建一個鏈表結點放入8。一樣，若是咱們要找8，那麼發現4號索引裏不是8，那會沿着鏈表依次查找。
　　
　　雖然咱們仍是沒法完全避免Hash值衝突的問題，可是Hash函數設計合理，仍能保證同義詞鏈表的長度被控制在一個合理的範圍裏。這裏講的理論知識並不是無的放矢，你們能在後文裏清晰地瞭解到重寫hashCode方法的重要性。
　　
　　2 爲何要重寫equals和hashCode方法
　　
　　當咱們用HashMap存入自定義的類時，若是不重寫這個自定義類的equals和hashCode方法，獲得的結果會和咱們預期的不同。咱們來看WithoutHashCode.java這個例子。
　　
　　在其中的第2到第18行，咱們定義了一個Key類；在其中的第3行定義了惟一的一個屬性id。當前咱們先註釋掉第9行的equals方法和第16行的hashCode方法。

　　1   import java.util.HashMap;
　　
　　2   class Key {
　　
　　3       private Integer id;
　　
　　4       public Integer getId()
　　
　　5   {return id; }
　　
　　6       public Key(Integer id)
　　
　　7   {this.id = id;  }
　　
　　8   //故意先註釋掉equals和hashCode方法
　　
　　9   //  public boolean equals(Object o) {
　　
　　10  //      if (o == null || !(o instanceof Key))
　　
　　11  //      { return false; }
　　
　　12  //      else
　　
　　13  //      { return this.getId().equals(((Key) o).getId());}
　　
　　14  //  }
　　
　　15
　　
　　16  //  public int hashCode()
　　
　　17  //  { return id.hashCode(); }
　　
　　18  }
　　
　　19
　　
　　20  public class WithoutHashCode {
　　
　　21      public static void main(String[] args) {
　　
　　22          Key k1 = new Key(1);
　　
　　23          Key k2 = new Key(1);
　　
　　24          HashMap<Key,String> hm = new HashMap<Key,String>();
　　
　　25          hm.put(k1, "Key with id is 1");
　　
　　26          System.out.println(hm.get(k2));
　　
        public class Factory
        private CustomerOperation _www.mcyulegw.com customerOperation = null;
        private OrderOperation www.dfgjpt.com_orderOperation = null;
        public Customer Customers
            Factory factory = new Factory();
            factory .Orders.Get(www.yongshiyule178.com);
            factory .Customers.Get();
            Console.ReadLine(www.yongshi123.cn );

　　在main函數裏的第22和23行，咱們定義了兩個Key對象，它們的id都是1，就比如它們是兩把相同的都能打開同一扇門的鑰匙。
　　
　　在第24行裏，咱們經過泛型建立了一個HashMap對象。它的鍵部分能夠存放Key類型的對象，值部分能夠存儲String類型的對象。
　　
　　在第25行裏，咱們經過put方法把k1和一串字符放入到hm裏； 而在第26行，咱們想用k2去從HashMap裏獲得值；這就比如咱們想用k1這把鑰匙來鎖門，用k2來開門。這是符合邏輯的，但從當前結果看，26行的返回結果不是咱們想象中的那個字符串，而是null。
　　
　　緣由有兩個—沒有重寫。第一是沒有重寫hashCode方法，第二是沒有重寫equals方法。
　　
　　當咱們往HashMap裏放k1時，首先會調用Key這個類的hashCode方法計算它的hash值，隨後把k1放入hash值所指引的內存位置。
　　
　　關鍵是咱們沒有在Key裏定義hashCode方法。這裏調用的還是Object類的hashCode方法（全部的類都是Object的子類），而Object類的hashCode方法返回的hash值實際上是k1對象的內存地址（假設是1000）。
　　
　　若是咱們隨後是調用hm.get(k1)，那麼咱們會再次調用hashCode方法（仍是返回k1的地址1000），隨後根據獲得的hash值，能很快地找到k1。
　　
　　但咱們這裏的代碼是hm.get(k2)，當咱們調用Object類的hashCode方法（由於Key裏沒定義）計算k2的hash值時，其實獲得的是k2的內存地址（假設是2000）。因爲k1和k2是兩個不一樣的對象，因此它們的內存地址必定不會相同，也就是說它們的hash值必定不一樣，這就是咱們沒法用k2的hash值去拿k1的緣由。
　　
　　當咱們把第16和17行的hashCode方法的註釋去掉後，會發現它是返回id屬性的hashCode值，這裏k1和k2的id都是1,因此它們的hash值是相等的。
　　
　　咱們再來更正一下存k1和取k2的動做。存k1時，是根據它id的hash值，假設這裏是100，把k1對象放入到對應的位置。而取k2時，是先計算它的hash值（因爲k2的id也是1，這個值也是100），隨後到這個位置去找。
　　
　　但結果會出乎咱們意料：明明100號位置已經有k1，但第26行的輸出結果依然是null。其緣由就是沒有重寫Key對象的equals方法。
　　
　　HashMap是用鏈地址法來處理衝突，也就是說，在100號位置上，有可能存在着多個用鏈表形式存儲的對象。它們經過hashCode方法返回的hash值都是100。
　　
　　當咱們經過k2的hashCode到100號位置查找時，確實會獲得k1。但k1有可能僅僅是和k2具備相同的hash值，但未必和k2相等（k1和k2兩把鑰匙未必能開同一扇門），這個時候，就須要調用Key對象的equals方法來判斷二者是否相等了。
　　
　　因爲咱們在Key對象裏沒有定義equals方法，系統就不得不調用Object類的equals方法。因爲Object的固有方法是根據兩個對象的內存地址來判斷，因此k1和k2必定不會相等，這就是爲何依然在26行經過hm.get(k2)依然獲得null的緣由。
　　
　　爲了解決這個問題，咱們須要打開第9到14行equals方法的註釋。在這個方法裏，只要兩個對象都是Key類型，並且它們的id相等，它們就相等。
　　
　　3 對面試問題的說明
　　
　　因爲在項目裏常常會用到HashMap，因此我在面試的時候必定會問這個問題∶你有沒有重寫過hashCode方法？你在使用HashMap時有沒有重寫hashCode和equals方法？你是怎麼寫的？
　　
　　根據問下來的結果，我發現初級程序員對這個知識點廣泛沒掌握好。重申一下，若是你們要在HashMap的「鍵」部分存放自定義的對象，必定要在這個對象裏用本身的equals和hashCode方法來覆蓋Object裏的同名方法。