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HashMap中使用自定義類作為Key時,為何要重寫HashCode和Equals方法

ide string https object 避免 equals方法 args sys 添加

之前一直不是很理解為什麽要重寫HashCode和Equals方法,才只能作為鍵值存儲在HashMap中。通過下文,可以一探究竟。

首先,如果我們直接用以下的Person類作為鍵,存入HashMap中,會發生發生什麽情況呢?

public class Person {

private String id;

public Person(String id) {

this.id = id;

}

}

import java.util.HashMap;

public class Main {

public static

void main(String[] args) {

HashMap<Person, String> map = new HashMap<Person, String>();

map.put(new Person("001"), "findingsea");

map.put(new Person("002"), "linyin");

map.put(new Person("003"), "henrylin");

map.put(new Person("003"), "findingsealy");

System.out.println(map.toString());

System.out.println(map.get(new Person("001")));

System.out.println(map.get(new Person("002")));

System.out.println(map.get(new Person("003")));

}

}

那麽輸出結果是什麽呢?

{Person@6e4d4d5e=henrylin, Person@275cea3=findingsea, Person@15128ee5=findingsealy, Person@4513098=linyin}

null

null

null

我們可以看到,這裏出現了兩個問題:

  1. 在添加的過程中,我們將key=new Person("003")的鍵值對添加了兩次,那麽在期望中,HashMap中應該只存在一對這樣的鍵值對,因為key(期望中)是相同的,所以不應該重復添加,第二次添加的value="findingsealy"應該替換掉原先的value="henrylin"。但是在輸入中,我們發現期望中的情況並沒有出現,而是在HashMap同時存在了value="findingsealy"和value="henrylin"的兩個鍵值對,並且它們的key值還是不相同的,這顯然是錯誤的。
  2. 在獲取value值時,我們分別用三個Person對象去查找,這三個對象和我們剛剛存入的三個key值(在期望中)是相同的,但是查找出的卻是三個null值,這顯然也是錯誤的。

那麽,正確的方法其實在很多地方都是被描述過了,直接對Person類進行修改,重載equals和hashCode方法,修改過後的Person類如下:

public class Person {

private String id;

public Person(String id) {

this.id = id;

}

@Override

public boolean equals(Object o) {

if (this == o) return true;

if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

Person person = (Person) o;

if (id != null ? !id.equals(person.id) : person.id != null) return false;

return true;

}

@Override

public int hashCode() {

return id != null ? id.hashCode() : 0;

}

}

那麽,當我們重新執行上述的檢驗程序時,得到的結果如下:

{Person@ba31=findingsea, Person@ba32=linyin, Person@ba33=findingsealy}

findingsea

linyin

findingsealy

可以看到,之前指出的亮點錯誤都得到了改正。那麽,為什麽會這樣呢?

在HashMap中,查找key的比較順序為:

  1. 計算對象的Hash Code,看在表中是否存在。
  2. 檢查對應Hash Code位置中的對象和當前對象是否相等。

顯然,第一步就是要用到hashCode()方法,而第二步就是要用到equals()方法。在沒有進行重載時,在這兩步會默認調用Object類的這兩個方法,而在Object中,Hash Code的計算方法是根據對象的地址進行計算的,那兩個Person("003")的對象地址是不同的,所以它們的Hash Code也不同,自然HashMap也不會把它們當成是同一個key了。同時,在Object默認的equals()中,也是根據對象的地址進行比較,自然一個Person("003")和另一個Person("003")是不相等的。

理解了這一點,就很容易搞清楚為什麽需要同時重載hashCode()和equals兩個方法了。

  • 重載hashCode()是為了對同一個key,能得到相同的Hash Code,這樣HashMap就可以定位到我們指定的key上。
  • 重載equals()是為了向HashMap表明當前對象和key上所保存的對象是相等的,這樣我們才真正地獲得了這個key所對應的這個鍵值對。

還有一個細節,在Person類中對於hashCode()的重在方法為:

@Override

public int hashCode() {

return id != null ? id.hashCode() : 0;

}

這裏可能有疑惑的點在於:為什麽可以用String類型的變量的Hash Code作為Person類的Hash Code值呢?這樣new Person(new String("003"))和new Person(new String("003"))的Hash Code是相等的嗎?

來看看以下代碼的輸出:

System.out.println("findingsea".hashCode());

System.out.println("findingsea".hashCode());

System.out.println(new String("findingsea").hashCode());

System.out.println(new String("findingsea").hashCode());

728795174

728795174

728795174

728795174

可以看到四條語句的輸出都是相等的,很直觀的合理的猜測就是String類型也重載了hashCode()以根據字符串的內容來返回Hash Code值,所以相同內容的字符串具有相同的Hash Code。

同時,這也說明了一個問題:為什麽在已知hashCode()相等的情況下,還需要用equals()進行比較呢?就是因為避免出現上述例子中的出現的情況,因為根據對Person類的hashCode()方法的重載實現,Person類會直接用id這個String類型成員的Hash Code值作為自己的Hash Code值,但是很顯然的,一個Person("003")和一個String("003")是不相等的,所以在hashCode()相等的情況下,還需要用equals()進行比較。

以下例子可以作為上述說明的佐證:

System.out.println(new Person("003").hashCode()); // 47667

System.out.println(new String("003").hashCode()); // 47667

System.out.println(new Person("003").equals(new String("003"))); // false

以上即是全部。

參考:https://segmentfault.com/a/1190000002655085

HashMap中使用自定義類作為Key時,為何要重寫HashCode和Equals方法