JAVA如何重写equal和hash

如何重写Java中的equals和hashCode方法

在Java中，重写equals和hashCode方法需要确保对象的相等性和散列码一致性。重写这两个方法的关键在于确保对象的逻辑一致性、稳定性和性能。具体来说，我们需要重写equals方法来定义对象的相等性，重写hashCode方法来生成散列码以支持哈希表等数据结构的高效操作。equals方法应确保对称性、传递性和自反性，hashCode方法应确保不同对象生成的散列码尽可能分散。

以下是详细的步骤和注意事项：

一、EQUALS方法重写

1、基本原则

重写equals方法时，需要遵循以下几个原则：

• 自反性：对于任何非空引用值x，x.equals(x)应该返回true。
• 对称性：对于任何非空引用值x和y，如果x.equals(y)返回true，那么y.equals(x)也应该返回true。
• 传递性：对于任何非空引用值x、y和z，如果x.equals(y)返回true且y.equals(z)返回true，那么x.equals(z)也应该返回true。
• 一致性：对于任何非空引用值x和y，如果在equals的比较过程中所用的信息没有被修改，那么x.equals(y)的多次调用应该一致地返回true或false。
• 非空性：对于任何非空引用值x，x.equals(null)应该返回false。

2、实现步骤

1. 使用==操作符检查参数是否为这个对象的引用。这是一个快捷的检查，如果参数是这个对象的引用，则立即返回true。
2. 使用instanceof操作符检查参数是否是适当类型。如果参数不是适当类型，则返回false。
3. 将参数转换为适当类型。现在可以安全地转换参数。
4. 对于类中的每一个关键域，检查参数中的域是否与这个对象对应的域相匹配。

@Override

public boolean equals(Object obj) {
    if (this == obj) {
        return true;
    }
    if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) {
        return false;
    }
    MyClass myClass = (MyClass) obj;
    return field1 == myClass.field1 && 
           Objects.equals(field2, myClass.field2);
}

二、HASHCODE方法重写

1、基本原则

重写hashCode方法时，需要遵循以下几个原则：

• 一致性：在应用程序执行期间，只要对象中用于equals比较的信息没有被修改，那么同一个对象多次调用hashCode方法应该返回相同的整数。
• 相等对象必须具有相同的散列码：如果两个对象根据equals(Object)方法是相等的，那么调用这两个对象中任一对象的hashCode方法必须产生相同的整数结果。
• 不相等的对象不要求具有不同的散列码：如果两个对象根据equals(Object)方法是不相等的，调用这两个对象中任一对象的hashCode方法不一定必须产生不同的整数结果。但是，生成不同的散列码可以提高散列表的性能。

2、实现步骤

1. 选择一个非零常数，如17。
2. 对于对象中的每个重要字段，计算一个散列码c。
3. 将这些散列码组合到一个散列码中。通常用31乘以当前的散列码然后再加上下一个字段的散列码。

@Override

public int hashCode() {
    return Objects.hash(field1, field2);
}

三、实例分析

1、简单类示例

public class Person {

    private String name;
    private int age;
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

2、复杂类示例

对于包含多个字段的复杂类，重写equals和hashCode方法需要考虑所有重要字段：

import java.util.Objects;

public class Employee {
    private String id;
    private String name;
    private String department;
    private int age;
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Employee employee = (Employee) o;
        return age == employee.age &&
                Objects.equals(id, employee.id) &&
                Objects.equals(name, employee.name) &&
                Objects.equals(department, employee.department);
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, name, department, age);
    }
}

四、注意事项

1、使用IDE生成

大多数现代IDE（如IntelliJ IDEA、Eclipse）都提供了自动生成equals和hashCode方法的功能，这样可以减少人为错误。

2、使用辅助类

Java 7引入了Objects类，它提供了静态方法来帮助实现equals和hashCode方法，如Objects.equals和Objects.hash，这些方法可以简化代码并提高可读性。

3、避免使用不稳定字段

确保用于equals和hashCode的字段在对象的生命周期内保持稳定。如果使用容易变化的字段，可能会导致对象在散列表中的位置发生变化，从而导致难以调试的错误。

五、性能优化

1、缓存hashCode

如果对象是不可变的，可以考虑缓存hashCode值，以减少多次计算的开销。通常在对象的构造函数中计算一次并存储。

public class ImmutablePerson {

    private final String name;
    private final int age;
    private final int hashCode;
    public ImmutablePerson(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.hashCode = Objects.hash(name, age);
    }
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        ImmutablePerson that = (ImmutablePerson) o;
        return age == that.age && Objects.equals(name, that.name);
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return hashCode;
    }
}

2、合理选择散列算法

确保散列算法能将对象的散列码尽可能均匀地分布在哈希表的所有桶中，从而减少哈希冲突，提高性能。

六、总结

重写equals和hashCode方法是Java开发中至关重要的技能，对于对象比较和在集合框架中的使用尤为重要。通过遵循上述原则和步骤，可以确保对象的逻辑一致性和高效操作。确保equals方法的对称性、传递性和自反性，以及hashCode方法的散列码均匀分布，是重写这两个方法的关键。合理使用IDE和辅助类，可以提高代码的可读性和可维护性。

相关问答FAQs：

1. 重写equals()方法的目的是什么？
重写equals()方法是为了比较两个对象的内容是否相等，而不是比较对象的引用。通过重写equals()方法，可以自定义对象的相等条件，从而满足特定的业务需求。

2. 如何正确地重写equals()方法？
在重写equals()方法时，需要遵循以下几个规则：

• 使用instanceof关键字检查传入的对象是否为当前类的实例。
• 将传入的对象转型为当前类的类型。
• 比较当前对象和传入对象的各个属性是否相等，可以使用Java的equals()方法进行比较。
• 如果所有属性都相等，则返回true，否则返回false。

3. 为什么重写equals()方法时一般也需要重写hashCode()方法？
在使用集合类（如HashMap、HashSet等）存储对象时，需要根据对象的哈希值来确定对象在集合中的位置。如果equals()方法返回true，但hashCode()方法返回的哈希值不同，会导致对象无法正确地存储和查找。因此，当重写equals()方法时，一般也需要同时重写hashCode()方法，以保证一致性和正确性。