怎么重寫Equals方法

這篇文章主要講解了“怎么重寫Equals方法”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“怎么重寫Equals方法”吧！

equals與hashcode的存在

其實每個類都有一個equals方法和hashcode方法。因為所有的類都繼承自Object類。Object類中定義如下：

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

直觀上可以看到equals方法默認比較的是對象的引用，直接用“==”進行比較。而hashCode方法是一個native方法，返回值為整型。

而這兩個方法都未被final修飾，都是可以進行重寫的。

對于我們經(jīng)常使用的比如String 、Math、Integer、Double等類，都進行了equals()和hashCode()方法的重寫。

equals()方法

equals()方法是用來判斷兩個對象是否相等。Object默認實現(xiàn)了equals方法，但很明顯不太符合個性化的需求，因此往往需要進行重寫。比如常用的String類，重寫的equals方法如下：

// 重寫equals方法 public boolean equals(Object anObject) {     if (this == anObject) {         return true;     }     if (anObject instanceof String) {         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) {                 if (v1[i] != v2[i])                     return false;                 i++;             }             return true;         }     }     return false; }

這里的比較已不再是單純的地址比較了。首先通過地址進行比較，如果地址相同那么肯定是相同的對象。如果地址不同就再拿char數(shù)組的內(nèi)容進行比較，完全相等則返回true。

equals()方法的特質

在Object類的equals方法上有注釋說明了equals()方法需滿足的一些特性：

• 自反性(reflexive)。對于任意不為null的引用值x，x.equals(x)一定是true;

• 對稱性(symmetric)。對于任意不為null的引用值x和y，當且僅當x.equals(y)是true時，y.equals(x)也是true;

• 傳遞性(transitive)。對于任意不為null的引用值x、y和z，如果x.equals(y)是true，同時y.equals(z)是true，那么x.equals(z)一定是true;

• 一致性(consistent)。對于任意不為null的引用值x和y，如果用于equals比較的對象信息沒有被修改的話，多次調用時x.equals(y)要么一致地返回true要么一致地返回false;

• 對于任意不為null的引用值x，x.equals(null)返回false;

對照上面特質，我們發(fā)現(xiàn)Object方法直接比較的是兩個引用地址，只有兩個地址相同才相等，也就是說是差別可能性最大的等價關系。

而String的equals方法，不僅包含應用地址相同這種情況，還包括里面所存儲的字符串值相同的情況。也就是說雖然是兩個String對象，但是它們的字符串值相等，那么equals方法返回的結果就是true。這也正是大多數(shù)情況下我們所說的“equals方法比較的是值”。

由于Object的equals方法的默認特例存在，因此在沒有自定義equals方法時，我們不能一概的說equals方法比較的是具體的值，而“==”比較的是引用。

hashCode()方法

hashCode()方法返回對象的一個hash code值。該方法被用于hash tables，如HashSet、HashMap。

hashCode()是一個native方法，返回值類型是整形，并且可以被重寫。

Object中的native hashCode()方法將對象在內(nèi)存中的地址作為哈希碼返回，可以保證不同對象的返回值不同。

還以String類為例，它的hashCode方法為：

// 重寫hashCode方法 public int hashCode() {     int h = hash;     if (h == 0 && value.length > 0) {         char val[] = value;          for (int i = 0; i < value.length; i++) {             h = 31 * h + val[i];         }         hash = h;     }     return h; }

上述hash值的計算注釋中有說明，基本公式為：s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + … + s[n-1]。

其中， s[i]是字符串的第i個字符，n是字符串的長度，^表示求冪(空字符串的哈希碼為0)。

計算過程中使用數(shù)字31，主要有以下原因：

1、由于質數(shù)的特性，它與其他數(shù)字相乘之后，計算結果唯一的概率更大，哈希沖突的概率更小。

2、使用的質數(shù)越大，哈希沖突的概率越小，但是計算的速度也越慢;31是哈希沖突和性能的折中，實際上是實驗觀測的結果。

3、JVM會自動對31進行優(yōu)化：31 * i == (i << 5) - i;

hashCode()方法的作用

前面提到hashCode()方法主要用于hash表中，比如HashSet、HashMap等。

我們先來看一下ArrayList，它的底層是數(shù)組，每個數(shù)據(jù)往底層的數(shù)組中存取即可，數(shù)據(jù)不需要判斷是否重復。

集合Set中的元素是無序不可重復的，那么如何確保存入的元素不重復呢?逐個調用equals()方法進行比較?數(shù)據(jù)量少的時候還可以，但數(shù)據(jù)量大了時間復雜度基本上是O(n)，會出現(xiàn)性能問題。

Java中采用哈希算法來解決這個問題，將對象(或數(shù)據(jù))依特定算法直接映射到一個地址上，這樣時間復雜度趨于O(1)，對象的存取效率大大提高。

集合Set添加某元素時，先調用hashCode()方法，定位到此元素實際存儲位置，如果這個位置沒有元素，說明是第一次存儲;若此位置有對象存在，調用equals()進行比較，相等就舍棄此元素不存，不等則散列到其他地址。

上面的示例也說明了為什么equals()相等，則hashCode()必須相等，進而當重寫了equals方法，也要對hashCode()方法進行重寫。

HashMap的基本處理機制與HashSet很類似，只不過底層的數(shù)據(jù)存儲結構有所不同而已。

簡而言之，在集合查找時，hashcode能極大的降低對象比較次數(shù)，提高查找效率。

hashCode()方法的性質

hashCode的實現(xiàn)也有一定的要求，相關英文說明在Object的equals方法注解上：

• 在一個Java應用的執(zhí)行期間，如果一個對象提供給equals做比較的信息沒有被修改的話，該對象多次調用hashCode()方法，該方法必須始終如一返回同一個integer。

• 如果兩個對象根據(jù)equals(Object)方法是相等的，那么調用二者各自的hashCode()方法必須產(chǎn)生同一個integer結果。

• 并不要求根據(jù)equals(java.lang.Object)方法不相等的兩個對象，調用二者各自的hashCode()方法必須產(chǎn)生不同的integer結果。但對于不同的對象產(chǎn)生不同的integer結果，有可能會提高hash  table的性能。

如何重寫hashCode()

《Effective Java》中提供了一種簡單通用的hashCode算法。

A、初始化一個整形變量，為此變量賦予一個非零的常數(shù)值，比如int result = 17;

B、選取equals方法中用于比較的所有域(之所以只選擇equals()中使用的域，是為了保證上述原則的第1條)，然后針對每個域的屬性進行計算：

• (1) 如果是boolean值，則計算f ? 1:0

• (2) 如果是byte\char\short\int,則計算(int)f

• (3) 如果是long值，則計算(int)(f ^ (f >>> 32))

• (4) 如果是float值，則計算Float.floatToIntBits(f)

• (5)  如果是double值，則計算Double.doubleToLongBits(f)，然后返回的結果是long,再用規(guī)則(3)去處理long,得到int

• (6)  如果是對象應用，如果equals方法中采取遞歸調用的比較方式，那么hashCode中同樣采取遞歸調用hashCode的方式。否則需要為這個域計算一個范式，比如當這個域的值為null的時候，那么hashCode  值為0

• (7)  如果是數(shù)組，那么需要為每個元素當做單獨的域來處理。java.util.Arrays.hashCode方法包含了8種基本類型數(shù)組和引用數(shù)組的hashCode計算，算法同上。

C、最后，把每個域的散列碼合并到對象的哈希碼中。

感謝各位的閱讀，以上就是“怎么重寫Equals方法”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學習后，相信大家對怎么重寫Equals方法這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！