java中equals和hashCode的作用是什么

equals

什么時候覆蓋equals方法我就不再說了，相信熟悉Java的讀者肯定都知道，我們著重聊一下如何書寫規(guī)范的equls方法。因為一個不規(guī)范的equals方法將會造成集合無法表現(xiàn)出預(yù)期的行為。

重寫equals方法需要保證equals滿足以下特性：

• 自反性：對于任何非null的引用值x，必須滿足x.equals(x)返回true
• 對稱性：對于任何非null的引用值x和y，當(dāng)且僅當(dāng)y.equals(x)返回true時，x.equals(y)必須返回true
• 傳遞性：對于任何非null的引用值x、y、z，如果x.equals(y)返回true并且y.equals(z)返回true時，那么x.equals(z)也必須返回true
• 一致性：對于任何非null的引用值x、y，只要equals涉及的字段信息沒有被修改，多次調(diào)用x.equals(y)要返回一樣的結(jié)果
• 非空性：對于任何非null的引用值x，x.equals(null)必須返回false

自反性

該要求說明對象必須等于自身，如果違背這一條你會發(fā)下集合的contains方法無法告訴你正確的結(jié)果。

對稱性

對稱性要求兩個對象對于它們是否相等要保持一致，下面這段代碼違反了對稱性

public class IgnoreCaseString {
    private final String s;
    public IgnoreCaseString(String s) {        this.s = s;    }
    @Override    public boolean equals(Object obj) {        if (obj instanceof IgnoreCaseString) {            return s.equalsIgnoreCase(((IgnoreCaseString) obj).s);        }        if (obj instanceof String) {            return s.equalsIgnoreCase((String) obj);        }        return false;    }
    public static void main(String[] args) {        IgnoreCaseString ignoreCaseString = new IgnoreCaseString("Phone");        String string = "phone";        System.out.println(ignoreCaseString.equals(string));        System.out.println(string.equals(ignoreCaseString));        System.out.println("------------------------------");        List<String> list = new ArrayList<>();        list.add(string);        System.out.println(list.contains(ignoreCaseString));    }}

傳遞性

這種情況通常發(fā)生在具有父子關(guān)系的對象中，子類增加的信息會影響到equals的比較結(jié)果。解決這種問題通常有兩種方式，一種是通過getClass()的方式（具體的大家可以通過閱讀Effective Java這本書），還有一種是在我們擴(kuò)展類的功能時盡量使用復(fù)合而并不是使用繼承，通過復(fù)合組件里面的域的比較也可以解決。

一致性

一致性要求如果兩個對象相等，那么他們就必須保持相等，除非它們中有對象被修改了。

非空性

非空性要求所有的對象不等于null

如何寫好equals

1. 如果比較操作昂貴，可以優(yōu)先使用==操作符檢查是否是同一個對象引用
2. 使用instanceOf操作符檢查參數(shù)是否為正確的類型（正確的類型通常是指equals方法所在的那個類，但有時也是該類實現(xiàn)的某個接口，比如Set、List等集合）
3. 把參數(shù)轉(zhuǎn)換為正確的類型
4. 對于該類中的每個關(guān)鍵字段，檢查參數(shù)中的字段是否與該對象中對應(yīng)的字段相匹配，對于既不是float也不是double類型的基本類型域，可以使用==操作符進(jìn)行比較，對于引用類型可以遞歸調(diào)用equals方法，對于float使用Float.compare方法，double使用Double.compare方法，數(shù)組域可以使用Arrays.equals方法。
5. 最最重要的一步，當(dāng)編寫完equals方法一定要進(jìn)行單元測試，驗證equals方法是否滿足上述特性。

hashCode

在每個覆蓋了equals方法的類中，必須重寫hashCode方法。如果不這樣做，會導(dǎo)致該類無法與所有基于散列的集合一起正常運(yùn)作。hashCode方法需要遵循以下規(guī)定：

• 在程序執(zhí)行期間，只要對象的equals方法比較操作用到的信息沒有被修改，那么對于同一個對象調(diào)用多次hashCode方法必須返回同一個整數(shù)。但是在一個應(yīng)用程序的多次執(zhí)行中，每次執(zhí)行可以返回的整數(shù)可以不一致。
• 如果兩個對象的根據(jù)equals方法比較結(jié)果是相等的，那么調(diào)用任意一個對象的hashCode方法都必須產(chǎn)生相同的結(jié)果
• 如果兩個對象根據(jù)equals方法比較結(jié)果不想等，那么調(diào)用這兩個對象的hashCode方法可以產(chǎn)生相同或者不同的整數(shù)結(jié)果，但是盡量保證程序可以產(chǎn)出不同的整數(shù)因為這樣可以提高散列表的性能

如何寫好hashCode

1. 把某個非零的常數(shù)值，比如說17保存在一個result的int類型變量中
2. 對于對象中equals方法中涉及到的每一個域(f)計算散列碼
3. 按照result = 31 * result + c（第二步計算的散列碼）合并到result中并返回
4. 驗證自己的hashCode方法

使用非0初始值的原因是讓域初始值為0的那些域可以影響到散列值，如果使用0那么散列值不會再受這些域的影響，從而增加Hash沖突的可能性，從而降低了散列表的性能

31是一個奇素數(shù)，在Java中如果兩個比較大的數(shù)相乘則會發(fā)生移除，31并不算一個比較大的數(shù)，其次選用31的理由是可以用移位和減法來代替乘法，31 * i = (i << 5) - i，現(xiàn)在的VM都可以自動完成這種優(yōu)化，因此可以獲得很好的性能提升

計算散列碼

• 如果f是boolean類型，計算f? 1 :0
• 如果f是byte、char、short或者int類型，計算(int)f
• 如果是long類型，計算(int)(f ^ (f>>>32))
• 如果是float類型，計算Float.floatToIntBits(f)
• 如果是double類型，計算Double.doubleToLongBits(f)，然后在將得到long結(jié)果計算散列值
• 如果是一個引用類型，遞歸調(diào)用hashCode
• 如果是是一個數(shù)組，調(diào)用Arryas.hashCode方法

如果一個類是不可變的并且計算散列碼的成本比較大，可以考慮把散列碼緩存在對象內(nèi)部，而不是每次請求時都重新計算（這一點在Kafka中也有所應(yīng)用）。