hashCode和equal

转自：https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3681042.html

hashCode方法在Object类中：

public native int hashCode();

根据这个方法的声明可知，该方法返回一个int类型的数值，并且是本地方法，因此在Object类中并没有给出具体的实现。
1. hashCode的作用
当向集合中插入对象时，如何判别在集合中是否已经存在该对象了？（注意：集合中不允许重复的元素存在）
可以调用equals方法来逐个进行比较，这个方法确实可行。但是如果集合中已经存在一万条数据或者更多的数据，如果采用equals方法去逐一比较，效率必然是一个问题。
此时hashCode方法的作用就体现出来了，当集合要添加新的对象时，先调用这个对象的hashCode方法，得到对应的hashcode值，
在HashMap的具体实现中：根据hashcode计算hash值，再根据hash值计算数组下标，如果该下标处没有元素，它就可以直接存进去，不用再进行任何比较了；如果该下标处已经存在元素，就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就覆盖旧值了，不同就存在链表头位置（或红黑树），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，
说通俗一点：Java中的hashCode方法就是根据一定的规则将与对象相关的信息（比如对象的存储地址，对象的字段等）映射成一个数值，这个数值称作为散列值。
2. hashcode的实现
hashcode的值可能跟存储地址有一定关联，可以暂时理解为hashcode()返回的是对象存储的物理地址（实际可能并不是）
3. hashcode和equal的关系
既然hashcode跟存储地址有关，那么可以直接根据hashcode值判断两个对象是否相等吗？
肯定是不可以的，因为不同的对象可能会生成相同的hashcode值。虽然不能根据hashcode值判断两个对象是否相等，但是可以直接根据hashcode值判断两个对象不等，如果两个对象的hashcode值不等，则必定是两个不同的对象。如果要判断两个对象是否真正相等，必须通过equals方法。
也就是说对于两个对象，如果调用equals方法得到的结果为true，则两个对象的hashcode值必定相等；如果equals方法得到的结果为false，则两个对象的hashcode值不一定不同；
如果两个对象的hashcode值不等，则equals方法得到的结果必定为false；如果两个对象的hashcode值相等，则equals方法得到的结果未知。
如下表

Equal	箭头表示由谁判断谁	Hashcode
相等	------------>	一定相等
不相等	------------>	不能确定是否相等
一定不相等	<------------	不相等
不能确定是否相同	<------------	相等

4. equals方法和hashCode方法
在有些情况下，程序设计者在设计一个类的时候为需要重写equals方法，比如String类，但是千万要注意，在重写equals方法的同时，必须重写hashCode方法。

class People{
    private String name;
    private int age;
     
    public People(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }  
     
    public void setAge(int age){
        this.age = age;
    }
         
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.name.equals(((People)obj).name) && this.age== ((People)obj).age;
    }
}
 
public class HashCodeAndEqual {
 
    public static void main(String[] args) {
         
        People p1 = new People("Jack", 12);
        System.out.println(p1.hashCode());
             
        HashMap<People, Integer> hashMap = new HashMap<People, Integer>();
        hashMap.put(p1, 1);
         
        System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));
    }
}

这里只重写了equals方法，也就说如果两个People对象，如果它的姓名和年龄相等，则认为是同一个人。这段代码本来的意愿是想这段代码输出结果为“1”，但是事实上它输出的是“null”。为什么呢？原因就在于重写equals方法的同时忘记重写hashCode方法。
虽然通过重写equals方法使得逻辑上姓名和年龄相同的两个对象被判定为相等的对象（跟String类类似），但是要知道默认情况下，hashCode方法是将对象的存储地址进行映射。那么上述代码的输出结果为“null”就不足为奇了。原因很简单，p1指向的对象和System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));这句中的new People("Jack", 12)生成的是两个对象，它们的存储地址肯定不同。
HashMap的get方法的具体实现：

public V get(Object key) {
        if (key == null)
            return getForNullKey();
        int hash = hash(key.hashCode());
        for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
             e != null;
             e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
                return e.value;
        }
        return null;
    }

所以在hashmap进行get操作时，因为得到的hashcdoe值不同（注意，上述代码也许在某些情况下会得到相同的hashcode值，不过这种概率比较小，因为虽然两个对象的存储地址不同也有可能得到相同的hashcode值），所以导致在get方法中for循环不会执行，直接返回null。
因此如果想上述代码输出结果为“1”，很简单，只需要重写hashCode方法，让equals方法和hashCode方法始终在逻辑上保持一致性。

class People{
    private String name;
    private int age;
     
    public People(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }  
     
    public void setAge(int age){
        this.age = age;
    }
         
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.name.equals(((People)obj).name) && this.age== ((People)obj).age;
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return name.hashCode()*37+age;
    }
}
 
public class HashCodeAndEqual {
 
    public static void main(String[] args) {
         
        People p1 = new People("Jack", 12);
        System.out.println(p1.hashCode());
             
        HashMap<People, Integer> hashMap = new HashMap<People, Integer>();
        hashMap.put(p1, 1);
         
        System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));
    }
}

在hashmap中，计算key是否相等，是先通过hashcode计算hash，再通过hash计算下标index，再通过equal方法比较相同index中的元素是否相等。
这里已经重写了equal方法，根据对象属性（姓名和年龄）进行判断对象是否相等，若不重新hashcode，则仍是根据hashcode（内存地址相关）来判断是否相等。因此在重写equal方法时，一定要重写hashcode

下面这段话摘自Effective Java一书：
在程序执行期间，只要equals方法的比较操作用到的信息没有被修改，那么对这同一个对象调用多次，hashCode方法必须始终如一地返回同一个整数。
如果两个对象根据equals方法比较是相等的，那么调用两个对象的hashCode方法必须返回相同的整数结果。
如果两个对象根据equals方法比较是不等的，则hashCode方法不一定得返回不同的整数。
对于第二条和第三条很好理解，但是第一条，很多时候就会忽略。在《Java编程思想》一书中的P495页也有同第一条类似的一段话：
“设计hashCode()时最重要的因素就是：无论何时，对同一个对象调用hashCode()都应该产生同样的值。如果在将一个对象用put()添加进HashMap时产生一个hashCdoe值，而用get()取出时却产生了另一个hashCode值，那么就无法获取该对象了。所以如果你的hashCode方法依赖于对象中易变的数据，用户就要当心了，因为此数据发生变化时，hashCode()方法就会生成一个不同的散列码”。

class People{
    private String name;
    private int age;
     
    public People(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }  
     
    public void setAge(int age){
        this.age = age;
    }
         
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.name.equals(((People)obj).name) && this.age== ((People)obj).age;
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return name.hashCode()*37+age;
    }
}
 
public class HashCodeAndEqual {
 
    public static void main(String[] args) {
         
        People p1 = new People("Jack", 12);
        System.out.println(p1.hashCode());
         
        HashMap<People, Integer> hashMap = new HashMap<People, Integer>();
        hashMap.put(p1, 1);
         
        p1.setAge(13);
         
        System.out.println(hashMap.get(p1));
    }
}

因此，在设计hashCode方法和equals方法的时候，如果对象中的数据易变，则最好在equals方法和hashCode方法中不要依赖于该字段。

以上是对象中的hashcode计算，（hashcode()方法继承自Object类，hashcode值跟存储地址有关系）

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对于Integer、Double等包装类和String中的hashcode，是跟它们的值有关系的，而跟存储地址没有关系

1. Integer

Integer的hashcode，就是Integer的值本身。

2. Double

Double中的hashcode，也是跟Double值本身有关系

3. String

String中的hashcode，也是跟String字符串值本身有关系，跟存储地址没有关系。

例：

        String str = "a";
        System.out.println(str.hashCode()); //97
        int c;
        Integer integer = 9;
        System.out.println(integer.hashCode()); //9
        Double sr = 0.9;
        System.out.println(sr.hashCode()); //-216006655