hashCode和equal

轉自：http://www.javashuo.com/article/p-wmfkfqqi-bs.html

hashCode方法在Object類中：

public native int hashCode();

根據這個方法的聲明可知，該方法返回一個int類型的數值，而且是本地方法，所以在Object類中並無給出具體的實現。
1. hashCode的做用
當向集合中插入對象時，如何判別在集合中是否已經存在該對象了？（注意：集合中不容許重複的元素存在）
能夠調用equals方法來逐個進行比較，這個方法確實可行。可是若是集合中已經存在一萬條數據或者更多的數據，若是採用equals方法去逐一比較，效率必然是一個問題。
此時hashCode方法的做用就體現出來了，當集合要添加新的對象時，先調用這個對象的hashCode方法，獲得對應的hashcode值，
在HashMap的具體實現中：根據hashcode計算hash值，再根據hash值計算數組下標，若是該下標處沒有元素，它就能夠直接存進去，不用再進行任何比較了；若是該下標處已經存在元素，就調用它的equals方法與新元素進行比較，相同的話就覆蓋舊值了，不一樣就存在鏈表頭位置（或紅黑樹），因此這裏存在一個衝突解決的問題，這樣一來實際調用equals方法的次數就大大下降了，
說通俗一點：Java中的hashCode方法就是根據必定的規則將與對象相關的信息（好比對象的存儲地址，對象的字段等）映射成一個數值，這個數值稱做爲散列值。
2. hashcode的實現
hashcode的值可能跟存儲地址有必定關聯，能夠暫時理解爲hashcode()返回的是對象存儲的物理地址（實際可能並非）
3. hashcode和equal的關係
既然hashcode跟存儲地址有關，那麼能夠直接根據hashcode值判斷兩個對象是否相等嗎？
確定是不能夠的，由於不一樣的對象可能會生成相同的hashcode值。雖然不能根據hashcode值判斷兩個對象是否相等，可是能夠直接根據hashcode值判斷兩個對象不等，若是兩個對象的hashcode值不等，則一定是兩個不一樣的對象。若是要判斷兩個對象是否真正相等，必須經過equals方法。
也就是說對於兩個對象，若是調用equals方法獲得的結果爲true，則兩個對象的hashcode值一定相等；若是equals方法獲得的結果爲false，則兩個對象的hashcode值不必定不一樣；
若是兩個對象的hashcode值不等，則equals方法獲得的結果一定爲false；若是兩個對象的hashcode值相等，則equals方法獲得的結果未知。
以下表

Equal	箭頭表示由誰判斷誰	Hashcode
相等	------------>	必定相等
不相等	------------>	不能肯定是否相等
必定不相等	<------------	不相等
不能肯定是否相同	<------------	相等

4. equals方法和hashCode方法
在有些狀況下，程序設計者在設計一個類的時候爲須要重寫equals方法，好比String類，可是千萬要注意，在重寫equals方法的同時，必須重寫hashCode方法。

class People{
    private String name;
    private int age;
     
    public People(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }  
     
    public void setAge(int age){
        this.age = age;
    }
         
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.name.equals(((People)obj).name) && this.age== ((People)obj).age;
    }
}
 
public class HashCodeAndEqual {
 
    public static void main(String[] args) {
         
        People p1 = new People("Jack", 12);
        System.out.println(p1.hashCode());
             
        HashMap<People, Integer> hashMap = new HashMap<People, Integer>();
        hashMap.put(p1, 1);
         
        System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));
    }
}

這裏只重寫了equals方法，也就說若是兩個People對象，若是它的姓名和年齡相等，則認爲是同一我的。這段代碼原本的意願是想這段代碼輸出結果爲「1」，可是事實上它輸出的是「null」。爲何呢？緣由就在於重寫equals方法的同時忘記重寫hashCode方法。
雖然經過重寫equals方法使得邏輯上姓名和年齡相同的兩個對象被斷定爲相等的對象（跟String類相似），可是要知道默認狀況下，hashCode方法是將對象的存儲地址進行映射。那麼上述代碼的輸出結果爲「null」就不足爲奇了。緣由很簡單，p1指向的對象和System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));這句中的new People("Jack", 12)生成的是兩個對象，它們的存儲地址確定不一樣。
HashMap的get方法的具體實現：

public V get(Object key) {
        if (key == null)
            return getForNullKey();
        int hash = hash(key.hashCode());
        for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
             e != null;
             e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
                return e.value;
        }
        return null;
    }

因此在hashmap進行get操做時，由於獲得的hashcdoe值不一樣（注意，上述代碼也許在某些狀況下會獲得相同的hashcode值，不過這種機率比較小，由於雖然兩個對象的存儲地址不一樣也有可能獲得相同的hashcode值），因此致使在get方法中for循環不會執行，直接返回null。
所以若是想上述代碼輸出結果爲「1」，很簡單，只須要重寫hashCode方法，讓equals方法和hashCode方法始終在邏輯上保持一致性。

class People{
    private String name;
    private int age;
     
    public People(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }  
     
    public void setAge(int age){
        this.age = age;
    }
         
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.name.equals(((People)obj).name) && this.age== ((People)obj).age;
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return name.hashCode()*37+age;
    }
}
 
public class HashCodeAndEqual {
 
    public static void main(String[] args) {
         
        People p1 = new People("Jack", 12);
        System.out.println(p1.hashCode());
             
        HashMap<People, Integer> hashMap = new HashMap<People, Integer>();
        hashMap.put(p1, 1);
         
        System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));
    }
}

在hashmap中，計算key是否相等，是先經過hashcode計算hash，再經過hash計算下標index，再經過equal方法比較相同index中的元素是否相等。
這裏已經重寫了equal方法，根據對象屬性（姓名和年齡）進行判斷對象是否相等，若不從新hashcode，則還是根據hashcode（內存地址相關）來判斷是否相等。所以在重寫equal方法時，必定要重寫hashcode

下面這段話摘自Effective Java一書：
在程序執行期間，只要equals方法的比較操做用到的信息沒有被修改，那麼對這同一個對象調用屢次，hashCode方法必須始終如一地返回同一個整數。
若是兩個對象根據equals方法比較是相等的，那麼調用兩個對象的hashCode方法必須返回相同的整數結果。
若是兩個對象根據equals方法比較是不等的，則hashCode方法不必定得返回不一樣的整數。
對於第二條和第三條很好理解，可是第一條，不少時候就會忽略。在《Java編程思想》一書中的P495頁也有同第一條相似的一段話：
「設計hashCode()時最重要的因素就是：不管什麼時候，對同一個對象調用hashCode()都應該產生一樣的值。若是在將一個對象用put()添加進HashMap時產生一個hashCdoe值，而用get()取出時卻產生了另外一個hashCode值，那麼就沒法獲取該對象了。因此若是你的hashCode方法依賴於對象中易變的數據，用戶就要小心了，由於此數據發生變化時，hashCode()方法就會生成一個不一樣的散列碼」。

class People{
    private String name;
    private int age;
     
    public People(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }  
     
    public void setAge(int age){
        this.age = age;
    }
         
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.name.equals(((People)obj).name) && this.age== ((People)obj).age;
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return name.hashCode()*37+age;
    }
}
 
public class HashCodeAndEqual {
 
    public static void main(String[] args) {
         
        People p1 = new People("Jack", 12);
        System.out.println(p1.hashCode());
         
        HashMap<People, Integer> hashMap = new HashMap<People, Integer>();
        hashMap.put(p1, 1);
         
        p1.setAge(13);
         
        System.out.println(hashMap.get(p1));
    }
}

所以，在設計hashCode方法和equals方法的時候，若是對象中的數據易變，則最好在equals方法和hashCode方法中不要依賴於該字段。

以上是對象中的hashcode計算，（hashcode()方法繼承自Object類，hashcode值跟存儲地址有關係）

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對於Integer、Double等包裝類和String中的hashcode，是跟它們的值有關係的，而跟存儲地址沒有關係

1. Integer

Integer的hashcode，就是Integer的值自己。

2. Double

Double中的hashcode，也是跟Double值自己有關係

3. String

String中的hashcode，也是跟String字符串值自己有關係，跟存儲地址沒有關係。

例：

        String str = "a";
        System.out.println(str.hashCode()); //97
        int c;
        Integer integer = 9;
        System.out.println(integer.hashCode()); //9
        Double sr = 0.9;
        System.out.println(sr.hashCode()); //-216006655