理解Java中的hashCode和equals 方法

在Java里面所有的类都直接或者间接的继承了java.lang.Object类，Object类里面提供了11个方法，如下：

````
1，clone()
2，equals(Object obj)
3，finalize()
4，getClass()
5，hashCode()
6，notify()
7，notifyAll()
8，toString()
9，wait()
10，wait(long timeout)
11，wait(long timeout, int nanos)
````

这里面我们常用的方法有三个：

````
toString()
equals(Object obj)
hashCode()
````

toString方法，相信用过Java的人都不会陌生，默认打印的是：类名@十六进制的hashCode，源码中定义如下：

````
    public String toString() {
        return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
    }
````

在经过重写后，我们可以打印一个class的所有属性，这样在打印log或调试时比较方便。

下面重点介绍下hashCode和equals方法：



（1）equals方法，在JDK默认的情况下比较的是对象的内存地址，源码如下：

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

（2）hashcode方法，默认情况下返回的是一个唯一的整数，代表该实例的内存地址，注意这个数字
并不是实际的内存地址，Java是没办法直接获取内存地址的，必须得由C或者C++获取，所以这个方法是用
native修饰的

````
public native int hashCode();
````

由于默认情况下，equals方法比较的是内存地址，而在实际开发中，我们判断两个对象是否相等，一般都是根据对象的属性来判断的，
所以需要重写这个方法，不然的话，是没办法比较的。举例如下：


定义的类如下：

````
public class Hero {
    private String id;
    private String name;

    public Hero() {
    }

    public Hero(String id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }


}
````

直接比较两个对象，结果是不相等的：

````
 ``````  Hero h1=new Hero("1","张飞");

        Hero h2=new Hero("1","张飞");

        //false
        System.out.println(h1.equals(h2));
````

因为他们的内存地址是不同的，所以结果是false，如果我们想要认为他是相等的，那么就需要重写
equals方法：

````
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;//如果内存地址相等，则两个对象必定相等
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;//如果有一个为null或者class不一样，认为必不相等

        Hero hero = (Hero) o;//

        if (id != null ? !id.equals(hero.id) : hero.id != null) return false;//比较id，不相等就返回false
        return name != null ? name.equals(hero.name) : hero.name == null;//上面的条件通过后比较name，如果相等返回true，不相等返回false

    }

````

在重写equals方法后，我们在比较两个对象，发现就相等了

````
```     Hero h1=new Hero("1","张飞");

        Hero h2=new Hero("1","张飞");

        //true
        System.out.println(h1.equals(h2));
````

接着我们看第二个例子，将其放入ArrayList中，然后判断是否存在，发现也生效了：

````
`        Hero h1=new Hero("1","张飞");

        List<Hero> heros=new ArrayList<Hero>();

        heros.add(h1);

        //true
        System.out.println(heros.contains(new Hero("1","张飞")));
````

到目前为止，我们还没有对hashCode进行操作，那么大家可能会有一个疑问，既然都有equals方法比较了，为啥还需要hashCode方法呢？ 别着急，继续看下面的例子：

我们都知道在Java里面HashSet类，去无序去重的，下面看一下，只重写equasl方法能不能实现对class的去重：

````

`        Hero h1=new Hero("1","张飞");

        Hero h2=new Hero("1","张飞");

        Set<Hero> heros=new HashSet<Hero>();
        heros.add(h1);
        heros.add(h2);

        //2
        System.out.println(heros.size());
        //false
        System.out.println(heros.contains(new Hero("1","张飞")));
````

从上面的结果看，并没有去重，有的小伙伴会说为啥时string类型的时候就能去重？这是因为Stirng类默认已经重写了equals和hashcode方法，当然所有的基本类型都重写这两个方法了。

接着回到上面的问题，为什么在HashSet中去重失效了呢？


其实，不止是HashSet，在HashMap和Hashtable等等所有使用hash相关的数据结构中，如果使用时不重写hashcode，那么就没法比较对象是否存在。


这其实与HashMap存储原理相关（HashSet底层用的也是HashMap），HashMap在存储时其实是采用了数组+链表的存储结构，数组
中的每一个元素，我们可以理解成是一个buckets（桶），桶里面的结构是链表，而数据是如何分到各个桶里面其实与hashCode有很大关系，只有hashCode一样的
对象才能被分到一个桶里。存的时候，遍历链表判断是否存在，如果存在就不覆盖，如果不存在就把该元素放在链表的头，把next指向上一次的头，而读取的时候先定位到桶里，然后遍历
链表找到该元素即可。



理解了这些，就明白了为啥上面的例子中，去重失效了。就是因为他们的hashCode不一样，导致被分到不同的桶里面了，自然就没法去重了。

重写hashCode之后，再看结果：

````
    @Override
    public int hashCode() {
        return  Integer.parseInt(id);
    }
````

````
·        Hero h1=new Hero("1","张飞");

        Hero h2=new Hero("1","张飞");

        Set<Hero> heros=new HashSet<Hero>();
        heros.add(h1);
        heros.add(h2);

        //1
        System.out.println(heros.size());
        //true
        System.out.println(heros.contains(new Hero("1","张飞")));
````

这下结果就对了。


那么问题来了，为啥需要hashCode？ 因为在HashSet中，可以存储大量的元素，如果没有hashCode，那么每次就得全量的比较每一个元素，来判断
是否存在，这样以来效率肯定极低，而有了hashCode之后，只需要找到该数据的链表，然后遍历这个链表的数据即可，这样以来效率
就大大提升。


总结：

（1）如果两个对象相等，那么他们必定有相同的hashcode

（2）如果两个对象的hashcode相等，他们却不一定相等

（3）重写equasl方法时，一定要记得重写hashcode方法，尤其用在hash类的数据结构中。



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