Java的基类Object提供了一些方法,其中equals()方法用于判断两个对象是否相等,hashCode()方法用于计算对象的哈希码。equals()和hashCode()都不是final方法,都可以被重写(overwrite)。
本文介绍了2种方法在使用和重写时,一些需要注意的问题。
一、equal()方法
Object类中equals()方法实现如下:
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通过该实现可以看出,Object类的实现采用了区分度最高的算法,即只要两个对象不是同一个对象,那么equals()一定返回false。
虽然我们在定义类时,可以重写equals()方法,但是有一些注意事项;JDK中说明了实现equals()方法应该遵守的约定:
(1)自反性:x.equals(x)必须返回true。
(2)对称性:x.equals(y)与y.equals(x)的返回值必须相等。
(3)传递性:x.equals(y)为true,y.equals(z)也为true,那么x.equals(z)必须为true。
(4)一致性:如果对象x和y在equals()中使用的信息都没有改变,那么x.equals(y)值始终不变。
(5)非null:x不是null,y为null,则x.equals(y)必须为false。
二、hashCode()方法
1、Object的hashCode()
Object类中hashCode()方法的声明如下:
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可以看出,hashCode()是一个native方法,而且返回值类型是整形;实际上,该native方法将对象在内存中的地址作为哈希码返回,可以保证不同对象的返回值不同。
与equals()方法类似,hashCode()方法可以被重写。JDK中对hashCode()方法的作用,以及实现时的注意事项做了说明:
(1)hashCode()在哈希表中起作用,如java.util.HashMap。
(2)如果对象在equals()中使用的信息都没有改变,那么hashCode()值始终不变。
(3)如果两个对象使用equals()方法判断为相等,则hashCode()方法也应该相等。
(4)如果两个对象使用equals()方法判断为不相等,则不要求hashCode()也必须不相等;但是开发人员应该认识到,不相等的对象产生不相同的hashCode可以提高哈希表的性能。
2、hashCode()的作用
总的来说,hashCode()在哈希表中起作用,如HashSet、HashMap等。
当我们向哈希表(如HashSet、HashMap等)中添加对象object时,首先调用hashCode()方法计算object的哈希码,通过哈希码可以直接定位object在哈希表中的位置(一般是哈希码对哈希表大小取余)。如果该位置没有对象,可以直接将object插入该位置;如果该位置有对象(可能有多个,通过链表实现),则调用equals()方法比较这些对象与object是否相等,如果相等,则不需要保存object;如果不相等,则将该对象加入到链表中。
这也就解释了为什么equals()相等,则hashCode()必须相等。如果两个对象equals()相等,则它们在哈希表(如HashSet、HashMap等)中只应该出现一次;如果hashCode()不相等,那么它们会被散列到哈希表的不同位置,哈希表中出现了不止一次。
实际上,在JVM中,加载的对象在内存中包括三部分:对象头、实例数据、填充。其中,对象头包括指向对象所属类型的指针和MarkWord,而MarkWord中除了包含对象的GC分代年龄信息、加锁状态信息外,还包括了对象的hashcode;对象实例数据是对象真正存储的有效信息;填充部分仅起到占位符的作用, 原因是HotSpot要求对象起始地址必须是8字节的整数倍。
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