Java中hashcode方法与equals方法关联关系的直观解释

我的问题列表
1、“重写equals方法一定要同时重写hashcode方法”。那么是否hashcode方法用到equals方法的返回值呢，否则为啥有这样的规定呢
2、“两个对象equals（）返回true的时候，那么hashcode一定需要一致；而hashcode一致的时候，equals不一定返回true”。这句话又应该怎么理解呢。两个方法直接的关系变的有些复杂了。

总结：很多解答hashcode和equals方法的地方都不断的提到2里面的两句话，但是这两个方法直接就没有更直接的联系吗.
写这篇文章的目的就是为了弄清为什么会有上面2提到的两句话，以及hashcode和equals方法的真实关联关系。

要正确理解这个问题需要：散列表是什么，哈希算法，哈希表，Object源码，hashcode的native方法实现

下面是hashcode方法在jdk1.7的api里面的描述。

为这个对象返回一个hashcode，这个方法是为了给哈希表提供支持的
hashcode的通用协议如下：
1、在一个应用程序运行的时候，一个对象调用hashcode方法的时候每次返回的值是一致的，前提是对象内部的信息没有改变 。但是如果这个应用程序重启了，那hashcode可能不会跟之前一次启动时候相同，但是也会在这次启动期间保持不变
2、如果两个对象equals返回的是true，那么这两个对象返回的hashcode必须是一致的，
3、而两个对象equals返回false时，那么这两个对象的hashcode可以是相同（为了好的性能，尽量不同）

而equals方法在Objcet类里的描述是：

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

这里的判断方式是“==”，“==”运算符底层的实现我们是看不到，可以想象一下，它应该是根据两个对象在jvm线程的虚拟地址空间中的地址进行判断的，如果一个类重写equals方法，那么就改变了以前的判断方式。那equals的判断变化了，为什么会影响到hashcode方法呢，原因就是hashcode的“general contract”提到了“两个对象equals，那么hashcode一定要相同”，所以hashcode( )也要改动，那到底为什么会有一个这样的规定呢？更甚者，为什么还允许hashcode相同的情况下，equals返回false呢。

举个例子，身份证号与人是一一对应的，当我们认为两个人相等的时候（equals返回true），他们的身份证号必定是一样的（hashcode相等），但是身份证号相同，我们却不能判断两个人是一个人，这个逻辑就很难理解了。
需要说明的是，这个理解是不对，如果想理解更深，那就要理解一个数据结构——散列表（也叫做哈希表）
举另外一个例子，有n个存放东西的篮子，每个篮子都有一个唯一的编号（hashcode），我们现在要把m个物品放到这些篮子里面，假设m个物品有自己的编号，我们通过一定的规则（哈希函数，或者叫散列函数）放置的时候，如果m>n那么势必出现一个篮子里面多个物品的情况，但是他们放置在一个篮子（hashcode相同）里并不意味着他们本身是相同的（equals返回true），而如果是相同的，那么一定放在同一个篮子里面。
根据上面的例子举一个更加具体的例子，我们有0-99编号（记作n）的鸡蛋，要放入0,1,2编号（记作m）的三个篮子里面，当然我们可以随便放，规则由我们制定，如果我们按照i= m%3的规则放置：
那么0,3,6,9，。。。99这些放在了0号篮子，
1,4,7，。。。，97放在了1号篮子
2,5,8，。。。，98放在了2号篮子
这个i=m%3的规则就是散列函数（哈希），而i就是散列值（哈希值），那么这时候equals（）和hashcode（）的区别与联系就很明显了，equals比较的是鸡蛋的编号，在鸡蛋和篮子的例子中可以说是互不相等的，而这些鸡蛋的hashcode（）的值可以说是很多重复的。

以上的例子很好的解释了hashcode和equals方法的联系，现在回到文章顶部的问题列表，现在可以很好的2这两种说法，更直观的明白了为何会存在这一说法。

---

接下来还有一个问题，重写equals方法，为何要同时重写hashcode方法呢？
根据上面的例子进行说明，首先我们明确一下之前我们认为鸡蛋是“相同的”这一概念，我们认为鸡蛋的编号相同那么两个鸡蛋是一样的，加入我们拿来一个鸭蛋给它编号10，那我们就认为这个鸭蛋跟之前的10号鸡蛋是一样的，也就是说equals可以说是一种判断规则，它本身并不存在什么“道理”，重新看一次java中Object类的equals方法，

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

“==”这个运算规定了是否相等。它是针对this和obj 这两个引用所指向的内存地址的一种判断。如果我们重写这个方法，那就是要换上我们想要的一种规则，比较常见的就是我们比较对象的内容而不是内存地址。
回到我们的例子，如果我们重新定义了鸡蛋相同的说法，只要鸡蛋重量一样，我们就认为它们相同，这就是相当于重写了equals方法，那么如果不改变hashcode方法，我们会得到什么样的结果呢。在往篮子里面放鸡蛋的时候，我们会得到之前一样的分类，如果0号鸡蛋和 1号鸡蛋有一样的重量，按说我们认为它们相等，但是他们的篮子号（hashcode）却不相同，这个结果也许你觉得没有什么影响，我们之间运行equals方法不就行了吗，反正他们重量相同就返回true。一般情况下是这样的，这也是为什么，很多人错误的没有重写hashcode方法而时常无法察觉到错误的原因。但是如果他使用hashmap和hashtable并且把重写了equals方法的对象当做key值就会出错了。这个在下一篇文章再进行说明。