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equals()?==?hashCode()?今天就把你們都認(rèn)識清楚

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「java寶典」，作者iTengy。轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系java寶典公眾號。 u

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目錄

  • Java中的數(shù)據(jù)類型
  • 什么時候用關(guān)系操作符==,什么時候用equals方法?
  • equals方法,為什么報了 空指針 java.lang.NullPointerException?
  • hashCode 方法有什么作用?hashCode 和 equals 的關(guān)系?
  • 為什么每個覆蓋了equals方法的類中，也必須覆蓋hashCode方法?

數(shù)據(jù)類型

java中的數(shù)據(jù)類型，可分為兩類：

1.基本數(shù)據(jù)類型(原始數(shù)據(jù)類型)

byte,short,char,int,long,float,double,boolean 他們之間的比較，應(yīng)用雙等號(==),基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型比較的是他們的值。

2.引用類型(類、接口、數(shù)組)

當(dāng)他們用(==)進(jìn)行比較的時候，比較的是他們在內(nèi)存中的存放地址, 對象是放在堆中的，棧中存放的是對象的引用(地址)。由此可見'=='在比較的對象是引用類型時,是對棧中的地址值進(jìn)行比較的。

關(guān)系操作符 ==

java中包含的關(guān)系操作符有小于(<)、大于(>)、小于或等于(<=)、大于或等于(>=)、等于(==)以及不等于(!=)。

==和!=適用所有對象，但是這兩個操作符通常在比較對象的時候會出問題:

在這里==和!=比較的是對象的引用。盡管對象的內(nèi)容相同，但是對象的引用卻是不同的，說以n1==n2是false。

 
 
 
    
  
  
  
  1. Integer n1 = new Integer(47);
    2. 
  
  
  
  2.         Integer n2 = new Integer(47);
    3. 
  
  
  
  3.         
    4. 
  
  
  
  4.         System.out.println(n1 == n2);  //false
    5. 
  
  
  
  5.         System.out.println(n1 != n2);  //true
    6.

在這里 == 比較的是基本數(shù)據(jù)類型, 那么他會比較數(shù)值是否相等.所以此時 n1 == n2輸出 true.

 
 
 
    
  
  
  
  1. int n1 = 100;
    2. 
  
  
  
  2.        int n2 = 100;
    3. 
  
  
  
  3. 
  
  
  
  4.        System.out.println(n1 == n2);  //true
    5. 
  
  
  
  5.        System.out.println(n1 != n2);  //false
    6.

equals方法

默認(rèn)情況,對象的equals方法 調(diào)用的是Object類中equals方法.源碼如下:

 
 
 
    
  
  
  
  1. public boolean equals(Object obj) {
    2. 
  
  
  
  2.         return (this == obj);  
    3. 
  
  
  
  3.     }
    4.

注意這里相當(dāng)于還是用的==,在這里比較的是引用對象,所以是比較地址(是不是同一個對象)

第二種情況,重寫了對象的equals方法. 例如String對象.源碼如下:

 
 
 
    
  
  
  
  1. public boolean equals(Object anObject) {
    2. 
  
  
  
  2.         if (this == anObject) {
    3. 
  
  
  
  3.             return true;//如果是同一個對象直接返回
    4. 
  
  
  
  4.         }
    5. 
  
  
  
  5.         if (anObject instanceof String) {//是String對象開始判斷內(nèi)容.
    6. 
  
  
  
  6.             String anotherString = (String)anObject;
    7. 
  
  
  
  7.             int n = value.length;
    8. 
  
  
  
  8.             if (n == anotherString.value.length) {
    9. 
  
  
  
  9.                 char v1[] = value;
    10. 
  
  
  
  10.                 char v2[] = anotherString.value;
    11. 
  
  
  
  11.                 int i = 0;
    12. 
  
  
  
  12.                 while (n-- != 0) {//逐個字符比較，若有不相等字符，返回false
    13. 
  
  
  
  13.                     if (v1[i] != v2[i])
    14. 
  
  
  
  14.                         return false;
    15. 
  
  
  
  15.                     i++;
    16. 
  
  
  
  16.                 }
    17. 
  
  
  
  17.                 return true;
    18. 
  
  
  
  18.             }
    19. 
  
  
  
  19.         }
    20. 
  
  
  
  20.         return false;
    21. 
  
  
  
  21.     }
    22.

此時,equals方法的重寫實現(xiàn)不盡相同,但是重寫后一般都是通過對象的內(nèi)容是否相等 來判斷 對象是否相等,對于大多數(shù)Java類庫都實現(xiàn)了equals()方法，以便用來比較對象的內(nèi)容，而非比較對象的引用

避免equals方法,報空指針

避免equals方法報空指針,先告訴大家,答案是使用Objects.equals(a,b),在JDK7添加了一個Objects工具類，它提供了一些方法來操作對象，它由一些靜態(tài)的實用方法組成，這些方法是null-save(空指針安全的)或null-tolerant(容忍空指針的)，用于計算對象的hashcode、返回對象的字符串表示形式、比較兩個對象。

在默認(rèn)情況下,對象的equals方法沒有重寫 調(diào)用的是Object類中equals方法

那么我們來寫個報錯的例子:

 
 
 
    
  
  
  
  1. A a = null;//假設(shè)我接收到config對象,我并不知道是否為空,就進(jìn)行比較
    2. 
  
  
  
  2.         boolean r = a.equals(new B());
    3. 
  
  
  
  3.         System.out.println(r); //輸出 java.lang.NullPointerException
    4.

此時由于我們的疏忽,接收到參數(shù)后,并沒有對參數(shù)進(jìn)行校驗,導(dǎo)致調(diào)用equals方法報出空指針.

 
 
 
    
  
  
  
  1. //其它的例子有:
    2. 
  
  
  
  2. null.equals("java寶典");  //NullPointerException
    3. 
  
  
  
  3. 
  
  
  
  4. "java寶典".equals(null);  //false 只有equals左邊的對象不為Null時,才有結(jié)果
    5. 
  
  
  
  5. 
  
  
  
  6. null.equals(null);  //NullPointerException
    7.

使用Objects.equals(a,b),左右 兩邊都為Null也不會報空指針

 
 
 
    
  
  
  
  1. Objects.equals(null,"java寶典");  //false
    2. 
  
  
  
  2. 
  
  
  
  3. Objects.equals("java寶典",null);  //false
    4. 
  
  
  
  4. 
  
  
  
  5. Objects.equals(null,null);  //true
    6.

看一下Objects.equals方法的源碼,它是容忍空指針的

 
 
 
    
  
  
  
  1. public static boolean equals(Object a, Object b) {
    2. 
  
  
  
  2.        return (a == b) || (a != null && a.equals(b));
    3. 
  
  
  
  3.    }
    4.

hashCode() 方法

哈希(Hash)實際上是 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。哈希算法也稱為散列算法，是指將數(shù)據(jù)依特定算法直接指定到一個地址上,通俗理解就是一種從任何一種數(shù)據(jù)中創(chuàng)建小的數(shù)字“指紋”的方法。

在java中,默認(rèn)情況下,對象沒有重寫hashCode()方法.使用的是Object類中的.

 
 
 
    
  
  
  
  1. public native int hashCode(); //它是一個native方法.
    2.

Object 類定義的 hashCode 方法會針對不同的對象返回不同的整數(shù)。(這是通過將該對象的內(nèi)部地址轉(zhuǎn)換成一個整數(shù)來實現(xiàn)的)

例子:

 
 
 
    
  
  
  
  1. Config config1 = new Config();
    2. 
  
  
  
  2.        Config config2 = new Config();
    3. 
  
  
  
  3. 
  
  
  
  4.        System.out.println(config1.hashCode());  //1128032093
    5. 
  
  
  
  5. 
  
  
  
  6.        System.out.println(config2.hashCode());  //1066516207
    7. 
  
  
  
  7. 
  
  
  
  8.        System.out.println(config1.equals(config2));  //false
    9.

hashCode 和 equals 的關(guān)系

二者均是Object類里的方法,由于Object類是所有類的基類，所以一切類里都可以重寫這兩個方法。

  • 原則 1 ：如果 x.equals(y) 返回 “true”，那么 x 和 y 的 hashCode() 必須相等 ;
  • 原則 2 ：如果 x.equals(y) 返回 “false”，那么 x 和 y 的 hashCode() 有可能相等，也有可能不等 ;
  • 原則 3 ：如果 x 和 y 的 hashCode() 不相等，那么 x.equals(y) 一定返回 “false” ;
  • 原則 4 ：一般來講，equals 這個方法是給用戶調(diào)用的，而 hashcode 方法一般用戶不會去調(diào)用 ;
  • 原則 5 ：當(dāng)一個對象類型作為集合對象的元素時，那么這個對象應(yīng)該擁有自己的equals()和hashCode()設(shè)計，而且要遵守前面所說的幾個原則。

在 Java 應(yīng)用程序執(zhí)行期間，在對同一對象多次調(diào)用 hashCode 方法時，必須一致地返回相同的整數(shù)，前提是將對象進(jìn)行 equals 比較時所用的信息沒有被修改。從某一應(yīng)用程序的一次執(zhí)行到同一應(yīng)用程序的另一次執(zhí)行，該整數(shù)無需保持一致。

如果根據(jù) equals(Object) 方法，兩個對象是相等的，那么對這兩個對象中的每個對象調(diào)用 hashCode 方法都必須生成相同的整數(shù)結(jié)果。

如果根據(jù) equals(java.lang.Object) 方法，兩個對象不相等，那么對這兩個對象中的任一對象上調(diào)用 hashCode 方法 不要求 一定生成不同的整數(shù)結(jié)果。但是，程序員應(yīng)該意識到，為不相等的對象生成不同整數(shù)結(jié)果可以提高哈希表的性能。

為什么每個覆蓋了equals方法的類中，也必須覆蓋hashCode方法?

在每個覆蓋了equals方法的類中，也必須覆蓋hashCode方法。如果不這樣做的話，就會違反Object.hashCode的通用約定，從而導(dǎo)致該類無法結(jié)合所有基于散列的集合一起正常運作

上面我們介紹了hashCode是什么,進(jìn)一步了解 hashCode 的應(yīng)用，我們必須先要了解Java中的容器，因為 HashCode 只是在需要用到哈希算法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中才有用，比如 HashSet, HashMap ..

我們以hashMap為例:

HashMap是由數(shù)組和鏈表組成的存儲數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。確定一個數(shù)據(jù)存儲在數(shù)組中的哪個位置 就是通過hashCode方法進(jìn)行計算出存儲在哪個位置， 產(chǎn)生沖突的話就會調(diào)用equals方法進(jìn)行比對， 如果不同，那么就將其加入鏈表尾部，如果相同就替換原數(shù)據(jù)。計算位置當(dāng)然不是上面簡單的一個hashCode方法就計算出來，中間還有一些其他的步驟，這里可以簡單的認(rèn)為是hashCode確定了位置,代碼如下:

 
 
 
    
  
  
  
  1. public V put(K key, V value) {
    2. 
  
  
  
  2.      // 如果哈希表沒有初始化就進(jìn)行初始化
    3. 
  
  
  
  3.      if (table == EMPTY_TABLE) {
    4. 
  
  
  
  4.          // 初始化哈希表
    5. 
  
  
  
  5.          inflateTable(threshold);
    6. 
  
  
  
  6.      }
    7. 
  
  
  
  7.   
    8. 
  
  
  
  8.      // 當(dāng)key為null時，調(diào)用putForNullKey方法，保存null于table的第一個位置中，這是HashMap允許為null的原因
    9. 
  
  
  
  9.      if (key == null) {
    10. 
  
  
  
  10.          return putForNullKey(value);
    11. 
  
  
  
  11.      }
    12. 
  
  
  
  12.   
    13. 
  
  
  
  13.      // 計算key的hash值
    14. 
  
  
  
  14.      int hash = hash(key);
    15. 
  
  
  
  15.      // 根據(jù)key的hash值和數(shù)組的長度定位到entry數(shù)組的指定槽位
    16. 
  
  
  
  16.      int i = indexFor(hash, table.length);
    17. 
  
  
  
  17.      // 獲取存放位置上的entry，如果該entry不為空，則遍歷該entry所在的鏈表
    18. 
  
  
  
  18.      for (Entry e = table[i]; e != null; e = e.next) {
    19. 
  
  
  
  19.          Object k;
    20. 
  
  
  
  20.          // 通過key的hashCode和equals方法判斷，key是否存在， 如果存在則用新的value取代舊的value，并返回舊的value
    21. 
  
  
  
  21.          if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
    22. 
  
  
  
  22.              V oldValue = e.value;
    23. 
  
  
  
  23.              e.value = value;
    24. 
  
  
  
  24.              e.recordAccess(this);
    25. 
  
  
  
  25.              return oldValue;
    26. 
  
  
  
  26.          }
    27. 
  
  
  
  27.      }
    28. 
  
  
  
  28.   
    29. 
  
  
  
  29.      // 修改次數(shù)增加1
    30. 
  
  
  
  30.      modCount++;
    31. 
  
  
  
  31.      // 如果找不到鏈表 或者 遍歷完鏈表后，發(fā)現(xiàn)key不存在，則創(chuàng)建一個新的Entry，并添加到HashMap中
    32. 
  
  
  
  32.      addEntry(hash, key, value, i);
    33. 
  
  
  
  33.      return null;
    34. 
  
  
  
  34.  } 
    35.

在上面的方法中,調(diào)用了一個方法可以看到,數(shù)組的下標(biāo)是根據(jù)傳入的元素hashCode方法的返回值再和特定的值異或決定的:

 
 
 
    
  
  
  
  1. static int indexFor(int h, int length) {
    2. 
  
  
  
  2.         // 對hash值和length-1進(jìn)行與運算來計算索引
    3. 
  
  
  
  3.         return h & (length - 1);
    4. 
  
  
  
  4.     }
    5.

再回到我們的問題:為什么每個覆蓋了equals方法的類中，也必須覆蓋hashCode方法?

如果你重寫了equals， 而hashCode的實現(xiàn)不重寫,那么類的hashcode方法就是Object默認(rèn)的hashcode方法，由于默認(rèn)的hashcode方法是根據(jù)對象的內(nèi)存地址經(jīng)哈希算法得來的一個值，那么很可能某兩個對象明明是“相等”，而hashCode卻不一樣。

這樣，當(dāng)你用其中的一個作為鍵保存到hashMap、hasoTable或hashSet中，再以“相等的”找另一個作為鍵值去查找他們的時候 ，則根本找不到。導(dǎo)致HashSet、HashMap不能正常的運作.

比如：有個A類重寫了equals方法，但是沒有重寫hashCode方法，對象a1和對象a2使用equals方法相等，按照上面的hashcode的用法，那么他們兩個的hashcode肯定相等，但是這里由于沒重寫hashcode方法，他們兩個hashcode并不一樣，所以，我們在重寫了equals方法后，盡量也重寫了hashcode方法，通過一定的算法，使他們在equals相等時，也會有相同的hashcode值。

總結(jié)

== 在比較基本數(shù)據(jù)類型時,比較的是值

== 在比較引用數(shù)據(jù)類型時,比較的是對象的引用地址

對象的equals方法,在不重寫的情況下,使用的是==,比較的是對象的引用地址

對象的equals方法,在重寫以后,用于比較對象的內(nèi)容是否相等,實現(xiàn)可以使用IDE生成或者自定義實現(xiàn).(例如,String類對equals方法的重寫就是逐個比較字符)

不重寫的情況下,對象的equals方法 調(diào)用的是Object類中equals方法,在條件左邊為Null時會報空指針,使用Objects.equals(a,b)可以避免空指針

hashcode是系統(tǒng)用來快速檢索對象而使用的

重寫了equals方法后，也要重寫了hashcode方法,否則會導(dǎo)致HashSet、HashMap等依賴hashCode的容器不能正常的運作


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