java中hashcode和equals的详解.docx
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java中hashcode和equals的详解.docx
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java中hashcode和equals的详解
如果函数返回类型不同,子类的同名函数不能继承父类的同名函数
c++如果返回值类型是基本数据类型,必须相同,不然编译不通过。
如果返回值类型是类类型,可以不相同
hashcode方法浅析
有许多人学了很长时间的Java,但一直不明白hashCode方法的作用,我来解释一下吧。
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。
java中hashcode()和equals()的详解
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:
publicbooleanequals(Objectobj){
return(this==obj);
}
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:
publicbooleanequals(ObjectanObject){
if(this==anObject){
returntrue;
}
if(anObjectinstanceofString){//但是要注意,anObject是String的实例,但是他的类型可是String的父类,所以才有了强制类型转换。
StringanotherString=(String)anObject;
intn=count;
if(n==anotherString.count){
charv1[]=value;
charv2[]=anotherString.value;
inti=offset;
intj=anotherString.offset;
while(n--!
=0){
if(v1[i++]!
=v2[j++])
returnfalse;
}
returntrue;
}
}
returnfalse;
}
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:
publicnativeinthashCode();
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:
publicinthashCode(){
inth=hash;
if(h==0){
intoff=offset;
charval[]=value;
intlen=count;
for(inti=0;i h=31*h+val[off++]; } hash=h; } returnh; } 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。 ) 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: publicstaticvoidmain(Stringargs[]){ Strings1=newString("zhaoxudong"); Strings2=newString("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()); Sethashset=newHashSet(); 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;*/ Iteratorit=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: importjava.util.*; publicclassHashSetTest { publicstaticvoidmain(String[]args) { HashSeths=newHashSet(); hs.add(newStudent(1,"zhangsan")); hs.add(newStudent(2,"lisi")); hs.add(newStudent(3,"wangwu")); hs.add(newStudent(1,"zhangsan")); Iteratorit=hs.iterator(); while(it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } } } classStudent { intnum; Stringname; Student(intnum,Stringname) { this.num=num; this.name=name; } publicStringtoString() { returnnum+": "+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newStudent(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: classStudent { intnum; Stringname; Student(intnum,Stringname) { this.num=num; this.name=name; } publicinthashCode() { returnnum*name.hashCode(); } publicbooleanequals(Objecto) { Students=(Student)o; returnnum==s.num&&name.equals(s.name); } publicStringtoString() { returnnum+": "+name; } } 根据重写的方法,即便两次调用了newStudent(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: publicinthashCode(){ return1;}//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。 所以这里不再多说。 这些是今天看书,网上查询资料,自己总结出来的,部分代码和语言是引述,但是千真万确是自己总结出来的。 有错误之处和不详细不清楚的地方还请大家指出,我也是初学者,所以难免会有错误的地方,希望大家共同讨论。 1.'=='是用来比较两个变量(基本类型和对象类型)的值是否相等的,如果两个变量是基本类型的,那很容易,直接比较值就可以了。 如果两个变量是对象类型的,那么它还是比较值,只是它比较的是这两个对象在栈中的引用(即地址)。 对象是放在堆中的,栈中存放的是对象的引用(地址)。 由此可见'=='是对栈中的值进行比较的。 如果要比较堆中对象的内容是否相同,那么就要重写equals方法了。 2.Object类中的equals方法就是用'=='来比较的,所以如果没有重写equals方法,equals和==是等价的。 通常我们会重写equals方法,让equals比较两个对象的内容,而不是比较对象的引用(地址)因为往往我们觉得比较对象的内容是否相同比比较对象的引用(地址)更有意义。 3.Object类中的hashCode是返回对象在内存中地址转换成的一个int值(可以就当做地址看)。 所以如果没有重写hashCode方法,任何对象的hashCode都是不相等的。 通常在集合类的时候需要重写hashCode方法和equals方法,因为如果需要给集合类(比如: HashSet)添加对象,那么在添加之前需要查看给集合里是否已经有了该对象,比较好的方式就是用hashCode。 4.注意的是String、Integer、Boolean、Double等这些类都重写了equals和hashCode方法,这两个方法是根据对象的内容来比较和计算hashCode的。 (详细可以查看jdk下的String.java源代码),所以只要对象的基本类型值相同,那么hashcode就一定相同。 5.equals()相等的两个对象,hashcode()一般是相等的,最好在重写equals()方法时,重写hashcode()方法;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。 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。 在object类中,hashcode()方法是本地方法,返回的是对象的引用(地址值),而object类中的equals()方法比较的也是两个对象的引用(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。 以下是测试代码。 Java代码 1. public class Equals_HashCode { 2. public static void main(String[] args) { 3. String a = new String("str"); 4. String b = new String("str"); 5. System.out.println(a==b); 6. System.out.println(a.equals(b)); 7. System.out.println(a.hashCode()); 8. System.out.println(b.hashCode()); 9. // 输出 false true 114225 114225 10. class A{ 11. String str; 12. int i; 13. public A(String str, int i) { 14. super(); 15. this.str = str; 16. this.i = i; 17. } 18. } 19. A aA = new A("str",1); 20. A bA = new A("str",1); 21. System.out.println(aA==bA); 22. System.out.println(aA.equals(bA)); 23. System.out.println(aA.hashCode()); 24. System.out.println(bA.hashCode()); 25. // 输出 false false 6413875 21174459 26. class B{ 27. String str; 28. public B(String str){ 29. this.str = str; 30. } 31. } 32. B aB = new B("str"); 33. B bB = new B("str"); 34. System.out.println(aB==bB); 35. System.out.println(aB.equals(bB)); 36. System.ou
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