equals() ? ==? hashCode()? 今天就把你們都認識清楚
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目錄
- Java中的數據類型
- 什么時候用關系操作符==,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 的關系?
- 為什么每個覆蓋了equals方法的類中，也必須覆蓋hashCode方法?
數據類型
java中的數據類型，可分為兩類：
1.基本數據類型(原始數據類型)
byte,short,char,int,long,float,double,boolean 他們之間的比較，應用雙等號(==),基礎數據類型比較的是他們的值。
2.引用類型(類、接口、數組)
當他們用(==)進行比較的時候，比較的是他們在內存中的存放地址, 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行比較的。
關系操作符 ==
java中包含的關系操作符有小于(<)、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。盡管對象的內容相同，但是對象的引用卻是不同的，說以n1==n2是false。
- Integer n1 = new Integer(47);
- Integer n2 = new Integer(47);
- System.out.println(n1 == n2); //false
- System.out.println(n1 != n2); //true
在這里 == 比較的是基本數據類型, 那么他會比較數值是否相等.所以此時 n1 == n2輸出 true.
- int n1 = 100;
- int n2 = 100;
- System.out.println(n1 == n2); //true
- System.out.println(n1 != n2); //false
equals方法
默認情況,對象的equals方法 調用的是Object類中equals方法.源碼如下:
- public boolean equals(Object obj) {
- return (this == obj);
- }
注意這里相當于還是用的==,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:
- public boolean equals(Object anObject) {
- if (this == anObject) {
- return true;//如果是同一個對象直接返回
- }
- if (anObject instanceof String) {//是String對象開始判斷內容.
- String anotherString = (String)anObject;
- int n = value.length;
- if (n == anotherString.value.length) {
- char v1[] = value;
- char v2[] = anotherString.value;
- int i = 0;
- while (n-- != 0) {//逐個字符比較，若有不相等字符，返回false
- if (v1[i] != v2[i])
- return false;
- i++;
- }
- return true;
- }
- }
- return false;
- }
此時,equals方法的重寫實現不盡相同,但是重寫后一般都是通過對象的內容是否相等 來判斷 對象是否相等,對于大多數Java類庫都實現了equals()方法，以便用來比較對象的內容，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。
在默認情況下,對象的equals方法沒有重寫 調用的是Object類中equals方法
那么我們來寫個報錯的例子:
- A a = null;//假設我接收到config對象,我并不知道是否為空,就進行比較
- boolean r = a.equals(new B());
- System.out.println(r); //輸出 java.lang.NullPointerException
此時由于我們的疏忽,接收到參數后,并沒有對參數進行校驗,導致調用equals方法報出空指針.
- //其它的例子有:
- null.equals("java寶典"); //NullPointerException
- "java寶典".equals(null); //false 只有equals左邊的對象不為Null時,才有結果
- null.equals(null); //NullPointerException
使用Objects.equals(a,b),左右 兩邊都為Null也不會報空指針
- Objects.equals(null,"java寶典"); //false
- Objects.equals("java寶典",null); //false
- Objects.equals(null,null); //true
看一下Objects.equals方法的源碼,它是容忍空指針的
- public static boolean equals(Object a, Object b) {
- return (a == b) || (a != null && a.equals(b));
- }
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，是指將數據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據中創建小的數字“指紋”的方法。
在java中,默認情況下,對象沒有重寫hashCode()方法.使用的是Object類中的.
- public native int hashCode(); //它是一個native方法.
Object 類定義的 hashCode 方法會針對不同的對象返回不同的整數。(這是通過將該對象的內部地址轉換成一個整數來實現的)
例子:
- Config config1 = new Config();
- Config config2 = new Config();
- System.out.println(config1.hashCode()); //1128032093
- System.out.println(config2.hashCode()); //1066516207
- System.out.println(config1.equals(config2)); //false
hashCode 和 equals 的關系
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用的，而 hashcode 方法一般用戶不會去調用 ;
- 原則 5 ：當一個對象類型作為集合對象的元素時，那么這個對象應該擁有自己的equals()和hashCode()設計，而且要遵守前面所說的幾個原則。
在 Java 應用程序執行期間，在對同一對象多次調用 hashCode 方法時，必須一致地返回相同的整數，前提是將對象進行 equals 比較時所用的信息沒有被修改。從某一應用程序的一次執行到同一應用程序的另一次執行，該整數無需保持一致。
如果根據 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用 hashCode 方法都必須生成相同的整數結果。
如果根據 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用 hashCode 方法 不要求 一定生成不同的整數結果。但是，程序員應該意識到，為不相等的對象生成不同整數結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，從而導致該類無法結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,進一步了解 hashCode 的應用，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據結構中才有用，比如 HashSet, HashMap ..
我們以hashMap為例:
HashMap是由數組和鏈表組成的存儲數據的結構。確定一個數據存儲在數組中的哪個位置 就是通過hashCode方法進行計算出存儲在哪個位置， 產生沖突的話就會調用equals方法進行比對， 如果不同，那么就將其加入鏈表尾部，如果相同就替換原數據。計算位置當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，這里可以簡單的認為是hashCode確定了位置,代碼如下:
- public V put(K key, V value) {
- // 如果哈希表沒有初始化就進行初始化
- if (table == EMPTY_TABLE) {
- // 初始化哈希表
- inflateTable(threshold);
- }
- // 當key為null時，調用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
- if (key == null) {
- return putForNullKey(value);
- }
- // 計算key的hash值
- int hash = hash(key);
- // 根據key的hash值和數組的長度定位到entry數組的指定槽位
- int i = indexFor(hash, table.length);
- // 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
- for (Entry<K, V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
- Object k;
- // 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
- if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
- V oldValue = e.value;
- e.value = value;
- e.recordAccess(this);
- return oldValue;
- }
- }
- // 修改次數增加1
- modCount++;
- // 如果找不到鏈表 或者 遍歷完鏈表后，發現key不存在，則創建一個新的Entry，并添加到HashMap中
- addEntry(hash, key, value, i);
- return null;
- }
在上面的方法中,調用了一個方法可以看到,數組的下標是根據傳入的元素hashCode方法的返回值再和特定的值異或決定的:
- static int indexFor(int h, int length) {
- // 對hash值和length-1進行與運算來計算索引
- return h & (length - 1);
- }
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的實現不重寫,那么類的hashcode方法就是Object默認的hashcode方法，由于默認的hashcode方法是根據對象的內存地址經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
== 在比較基本數據類型時,比較的是值
== 在比較引用數據類型時,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,用于比較對象的內容是否相等,實現可以使用IDE生成或者自定義實現.(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,否則會導致HashSet、HashMap等依賴hashCode的容器不能正常的運作
