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
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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。