关于Java中使用容器的几个注意点

在看老代码时，看到一处使用HashSet的场景，检查了放入HashSet的类型参数，发现这个类型并没有重写equals和hashCode方法，这个后果的严重程度可想而知。就此暂时总结了以下几点，并配合测试代码，共勉！

总结点如下：

1.  使用HashSet/HahsMap时，定义的元素/key的类型必须同时重写equals和hashCode方法。

2.      TreeSet来说，只需实现Comparable接口，不需要重写equals和hashCode方法，至少java6是这样

3.      对其他容器（无hash），建议都重写equals方法，否则无法支持查找和删除操作。比如使用PriorityQueue时，若仅实现Comparable只支持对象的插入，只有在自定义类实现了equals方法后，才支持查找、删除等操作了。

其中，最重要的就是第一条，需谨记。若不确定对象会被如何使用，建议对任何自定义类型重写equals、hashCode和toString方法。

测试代码中示例类型的说明：

BasicType

 

• 一个基础的类，包含三个字段，只重写了toString方法

 

ComparableType

 

• 一个可比较的类，只实现了Comparable接口

 

EqualsType

 

•  在BasicType的基础上重写了equals方法

 

HashCodeType

 

• 在BasicType的基础上重写了hashCode方法

 

EqualsComparableType

 

• 在ComparableType的基础上重写了equals方法

 

HashType

 

• 在EqualsType基础上重写了hashCode方法

 

设计的类图结构：

测试用例

对HashSet的测试

使用BasicType对HashSet进行测试

/**
     * 使用{@link BasicType}对HashSet进行测试，对不同对象，equals为false，hashCode不相等<br>
     * 因此任一{@link BasicType}的对象在HashSet中都是唯一的，见测试{@link #testBasicTypeInHashSet}
     *
     * @see BasicType
     * @see test.HashTypeTest#testHashTypeInHashSet testHashTypeInHashSet
     */
    @Test
    public void testBasicTypeInHashSet() {
        Set<BasicType> set = new HashSet<BasicType>();
        set.add(new BasicType());
        set.add(new BasicType());
        set.add(new BasicType());
        set.add(new BasicType());

        BasicType t = new BasicType();
        set.add(t);
        set.add(t);

        // size为5，不是我们想要的
        Assert.assertEquals(set.size(), 5);
    }

使用EqualsType对HashSet进行测试

/**
     * 使用{@link EqualsType}对HashSet进行测试，对不同对象，equals可能为true，hashCode不相等<br>
     * 任一{@link EqualsType}的对象在HashSet中都是唯一的
     *
     * @see EqualsType
     * @see test.HashTypeTest#testHashTypeInHashSet testHashTypeInHashSet
     */
    @Test
    public void testEqualsTypeInHashSet() {
        Set<EqualsType> set = new HashSet<EqualsType>();
        set.add(new EqualsType());
        set.add(new EqualsType());
        set.add(new EqualsType());
        set.add(new EqualsType());

        EqualsType t = new EqualsType();
        set.add(t);
        set.add(t);

        // size为5，不是我们想要的
        Assert.assertEquals(set.size(), 5);
    }

使用HashCodeType对HashSet进行测试

/**
     * 使用{@link HashCodeType}对HashSet进行测试，对不同对象，equals可能为false，hashCode可能相等<br>
     * 任一{@link HashCodeType}的对象在HashSet中都是唯一的
     *
     * @see HashCodeType
     * @see test.HashTypeTest#testHashTypeInHashSet testHashTypeInHashSet
     */
    @Test
    public void testHashCodeTypeInHashSet() {
        Set<HashCodeType> set = new HashSet<HashCodeType>();
        set.add(new HashCodeType());
        set.add(new HashCodeType());
        set.add(new HashCodeType());
        set.add(new HashCodeType());

        HashCodeType t = new HashCodeType();
        set.add(t);
        set.add(t);
        // size为5，不是我们想要的
        Assert.assertEquals(set.size(), 5);
    }

使用HashType对HashSet进行测试

/**
     * 使用{@link HashType}对HashSet进行测试，对不同对象，equals可能为true，hashCode可能相等<br>
     * 此时可以用HashSet去除重复对象（hashCode相等且是equals的），正是我们想要的
     *
     * @see HashType
     */
    @Test
    public void testHashTypeInHashSet() {
        Set<HashType> set = new HashSet<HashType>();
        set.add(new HashType());
        set.add(new HashType());
        set.add(new HashType());
        set.add(new HashType());

        HashType t = new HashType();
        set.add(t);
        set.add(t);
        // 相等值对象被去除，size为1， 正是我们想要的
        Assert.assertEquals(set.size(), 1);
    }

对TreeSet的测试

使用ComparableType对TreeSet进行测试

/**
     * 使用ComparableType对TreeSet进行测试<br>
     * 使用TreeSet的类必须实现Comparable接口,但不必重写equals和hashCode方法，与TreeSet的内部实现有关
     *
     * @see tijava.container.type.ComparableType
     */
    @Test
    public void testComparableTypeInTreeSet() {
        Set<ComparableType> q = new TreeSet<ComparableType>();
        q.add(new ComparableType('d', 3, null));
        q.add(new ComparableType('d', 4, null));
        q.add(new ComparableType());
        q.add(new ComparableType());
        q.add(new ComparableType());
        q.add(new ComparableType());
        q.add(new ComparableType());

        Assert.assertEquals(q.size(), 3);
        Assert.assertTrue(q.contains(new ComparableType('d', 3, null)));

        q.remove(new ComparableType('d', 3, null));
        //remove ok
        Assert.assertEquals(q.size(), 2);
    }

对PriorityQueue的测试

使用ComparableType对PriorityQueue进行测试

/**
     * 使用ComparableType对PriorityQueue进行测试<br>
     * 在PriorityQueue中使用自定义类时，若只实现Comparable接口的类型，不支持查找和删除等操作
     *
     * @see test.EqualsComparableTypeTest#testEqualsComparableTypeInPriorityQueue
     *      testEqualsComparableTypeInPriorityQueue
     */
    @Test
    public void testComparableTypeInPriorityQueue() {
        Queue<ComparableType> q = new PriorityQueue<ComparableType>();
        q.add(new ComparableType('C', 4, "Empty trash"));
        q.add(new ComparableType('A', 2, "Feed dog"));
        q.add(new ComparableType('B', 7, "Feed bird"));
        q.add(new ComparableType('C', 3, "Mow lawn"));
        q.add(new ComparableType('A', 1, "Water lawn"));
        q.add(new ComparableType('B', 1, "Feed cat"));

        Assert.assertEquals(q.size(), 6);
        Assert.assertFalse(q
                .contains(new ComparableType('C', 4, "Empty trash")));
        Assert.assertFalse(q.remove(new ComparableType('C', 4, "Empty trash")));

        //siz is still 6, not remove success
        Assert.assertEquals(q.size(), 6);
    }

使用EqualsComparableType对PriorityQueue进行测试

/**
     * 使用EqualsComparableType对PriorityQueue进行测试<br>
     * 在使用PriorityQueue是，在自定义类实现了equals方法后，就支持查找、删除等操作了
     *
     * @see test.ComparableTypeTest#testComparableTypeInPriorityQueue
     *      testComparableTypeInPriorityQueue
     */
    @Test
    public void testEqualsComparableTypeInPriorityQueue() {
        Queue<EqualsComparableType> q = new PriorityQueue<EqualsComparableType>();
        q.add(new EqualsComparableType('C', 4, "Empty trash"));
        q.add(new EqualsComparableType('A', 2, "Feed dog"));
        q.add(new EqualsComparableType('B', 7, "Feed bird"));
        q.add(new EqualsComparableType('C', 3, "Mow lawn"));
        q.add(new EqualsComparableType('A', 1, "Water lawn"));
        q.add(new EqualsComparableType('B', 1, "Feed cat"));

        Assert.assertEquals(q.size(), 6);
        Assert.assertTrue(q.contains(new EqualsComparableType('C', 4,
                "Empty trash")));
        Assert.assertTrue(q.remove(new EqualsComparableType('C', 4,
                "Empty trash")));

        // remove ok
        Assert.assertEquals(q.size(), 5);
    }