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java中hashcode()和equals()的详解

发布时间:2016-12-4 20:25:01 编辑:www.fx114.net 分享查询网我要评论
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今天下午研究了半天hashcode()和equals()方法,终于有了一点点的明白,写下来与大家分享(zhaoxudong 2008.10.23晚21.36)。  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,具体是怎样呢,请看如下分析:  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。  关于在hibernate的pojo类中,重新equals()和hashcode()的问题:  1),重点是equals,重写hashCode只是技术要求(为了提高效率)  2),为什么要重写equals呢,因为在java的集合框架中,是通过equals来判断两个对象是否相等的  3),在hibernate中,经常使用set集合来保存相关对象,而set集合是不允许重复的。我们再来谈谈前面提到在向hashset集合中添加元素时,怎样判断对象是否相同的准则,前面说了两条,其实只要重写equals()这一条也可以。  但当hashset中元素比较多时,或者是重写的equals()方法比较复杂时,我们只用equals()方法进行比较判断,效率也会非常低,所以引入了hashcode()这个方法,只是为了提高效率,但是我觉得这是非常有必要的(所以我们在前面以两条准则来进行hashset的元素是否重复的判断)。  比如可以这样写:  public int hashCode(){     return  1;}//等价于hashcode无效  这样做的效果就是在比较哈希码的时候不能进行判断,因为每个对象返回的哈希码都是1,每次都必须要经过比较equals()方法后才能进行判断是否重复,这当然会引起效率的大大降低。  我有一个问题,如果像前面提到的在hashset中判断元素是否重复的必要方法是equals()方法(根据网上找到的观点),但是这里并没有涉及到关于哈希表的问题,可是这个集合却叫hashset,这是为什么??  我想,在hashmap,hashtable中的存储操作,依然遵守上面的准则。所以这里不再多说。这些是今天看书,网上查询资料,自己总结出来的,部分代码和语言是引述,但是千真万确是自己总结出来的。有错误之处和不详细不清楚的地方还请大家指出,我也是初学者,所以难免会有错误的地方,希望大家共同讨论。

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