重写equal 的同时为什么必须重写hashcode

重写equal 的同时为什么必须重写hashcode？

hashCode是编译器为不同对象产生的不同整数，根据equal方法的定义：如果两个对象是相等（equal）的，那么两个对象调用 hashCode必须产生相同的整数结果，即：equal为true，hashCode必须为true，equal为false，hashCode也必须 为false，所以必须重写hashCode来保证与equal同步。

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;
 }
}

 

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
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
=====================================

1、 为什么要重载equal方法？

答案：因为Object的equal方法默认是两个对象的引用的比较，意思就是指向同一内存,地址则相等，否则不相等；如果你现在需要利用对象里面的值来判断是否相等，则重载equal方法。

2、 为什么重载hashCode方法？

答案：一般的地方不需要重载hashCode，只有当类需要放在HashTable、HashMap、HashSet等等hash结构的集合时才会 重载hashCode，那么为什么要重载hashCode呢？就HashMap来说，好比HashMap就是一个大内存块，里面有很多小内存块，小内存块 里面是一系列的对象，可以利用hashCode来查找小内存块hashCode%size(小内存块数量)，所以当equal相等时，hashCode必 须相等，而且如果是object对象，必须重载hashCode和equal方法。

3、 为什么equals()相等，hashCode就一定要相等，而hashCode相等，却不要求equals相等?

答案：1、因为是按照hashCode来访问小内存块，所以hashCode必须相等。

            2、HashMap获取一个对象是比较key的hashCode相等和equal为true。

之所以hashCode相等，却可以equal不等，就比如ObjectA和ObjectB他们都有属性name，那么hashCode都以name计算，所以hashCode一样，但是两个对象属于不同类型，所以equal为false。

4、 为什么需要hashCode?

1、 通过hashCode可以很快的查到小内存块。
2、 通过hashCode比较比equal方法快，当get时先比较hashCode，如果hashCode不同，直接返回false。

 

 

以下是一个具体类的实例代码：

public class Person
{
 private String name;
 private int age;

 @Override
 public int hashCode()
 {
  final int prime = 31;
  int result = 1;
  result = prime * result + age;
  result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
  return result;
 }

 @Override
 public boolean equals(Object obj)
 {
  if (this == obj)
   return true;
  if (obj == null)
   return false;
  if (getClass() != obj.getClass())
   return false;
  Person other = (Person) obj;
  if (age != other.age)
   return false;
  if (name == null)
  {
   if (other.name != null)
    return false;
  } else if (!name.equals(other.name))
   return false;
  return true;
 }
}

=====================================

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); //==永远是比较两个对象的地址值
}
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(); <完>
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 。）

首先，想要明白hashCode 的作用，你必须要先知道Java 中的集合 。　　
总的来说，Java 中的集合（Collection ）有两类，一类是List ，再有一类是Set 。
你知道它们的区别吗？前者集合内的元素是有序的，元素可以重复；后者元素无序，但元素不可重复。
那么这里就有一个比较严重的问题了：要想保证元素不重复，可两个元素是否重复应该依据什么来判断呢？
这就是Object.equals 方法了 。但是，如果每增加一个元素就检查一次，那么当元素很多时，后添加到集合中的元素比较的次数就非常多了。
也就是说，如果集合中现在已经有1000 个元素，那么第1001 个元素加入集合时，它就要调用1000 次equals 方法。这显然会大大降低效率。   
于是，Java 采用了哈希表的原理。哈希（Hash ）实际上是个人名，由于他提出一哈希算法的概念，所以就以他的名字命名了。
哈希算法也称为散列算法，是将数据依特定算法直接指定到一个地址上 。如果详细讲解哈希算法，那需要更多的文章篇幅，我在这里就不介绍了。
初学者可以这样理解，hashCode 方法实际上返回的就是对象存储的物理地址（实际可能并不是）。   
这样一来，当集合要添加新的元素时，先调用这个元素的hashCode 方法，就一下子能定位到它应该放置的物理位置上。
如果这个位置上没有元素，它就可以直接存储在这个位置上，不用再进行任何比较了；如果这个位置上已经有元素了，
就调用它的equals 方法与新元素进行比较，相同的话就不存了，不相同就散列其它的地址。
所以这里存在一个冲突解决的问题。这样一来实际调用equals 方法的次数就大大降低了，几乎只需要一两次。  
所以，Java 对于eqauls 方法和hashCode 方法是这样规定的：
1 、如果两个对象相同，那么它们的hashCode 值一定要相同；2 、如果两个对象的hashCode 相同，它们并不一定相同     上面说的对象相同指的是用eqauls 方法比较 。  
你当然可以不按要求去做了，但你会发现，相同的对象可以出现在Set 集合中。同时，增加新元素的效率会大大下降。

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。