前言

hashCode和equals常常在面試中會(huì)被問到统屈，在工作中我們也有可能遇到要重寫對(duì)象equals方法的情況，而且hashCode方法的設(shè)計(jì)思想值得我們學(xué)習(xí)牙躺，所以我們有必要去深入學(xué)習(xí)一下這兩個(gè)方法愁憔。

下面我就以面試問答的形式學(xué)習(xí)我們的——hashcode和equals方法（源碼分析基于JDK8）

問答內(nèi)容

1.

問：hashCode方法有了解過嗎？這個(gè)方法有什么用孽拷？

答：從JAVA官方對(duì)hashCode方法的說明定義（定義在示例代碼中）吨掌，我們可以得知hashCode的作用有如下幾點(diǎn)：

1. hashCode的存在主要用于查找的快捷性，如Hashtable乓搬，HashMap等思犁，hashCode是用來在散列存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中確定對(duì)象的存儲(chǔ)地址的。

2. 如果兩個(gè)對(duì)象相同进肯，就是適用于equals(java.lang.Object) 方法激蹲，那么這兩個(gè)對(duì)象的hashCode一定要相同。

3. 如果對(duì)象的equals方法被重寫江掩，那么對(duì)象的hashCode也盡量重寫学辱，并且產(chǎn)生hashCode使用的對(duì)象乘瓤，一定要和equals方法中使用的一致，否則就會(huì)違反上面提到的第2點(diǎn)策泣。

4. 兩個(gè)對(duì)象的hashCode相同衙傀，并不一定表示兩個(gè)對(duì)象就相同，也就是不一定適用于equals(java.lang.Object) 方法萨咕，只能夠說明這兩個(gè)對(duì)象在散列存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中统抬，如Hashtable，他們“存放在同一個(gè)籃子里”危队。

1.hashcode是用來查找的聪建，如果你學(xué)過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就應(yīng)該知道，在查找和排序這一章有  
例如內(nèi)存中有這樣的位置  
0  1  2  3  4  5  6  7    
而我有個(gè)類茫陆，這個(gè)類有個(gè)字段叫ID,我要把這個(gè)類存放在以上8個(gè)位置之一金麸，
如果不用hashcode而任意存放，那么當(dāng)查找時(shí)就需要到這八個(gè)位置里挨個(gè)去找簿盅，或者用二分法一類的算法挥下。  
但如果用hashcode那就會(huì)使效率提高很多。  
我們這個(gè)類中有個(gè)字段叫ID,那么我們就定義我們的hashcode為ID％8桨醋，
然后把我們的類存放在取得得余數(shù)那個(gè)位置棚瘟。比如我們的ID為9，
9除8的余數(shù)為1讨盒，那么我們就把該類存在1這個(gè)位置解取，
如果ID是13，求得的余數(shù)是5返顺，那么我們就把該類放在5這個(gè)位置。
這樣蔓肯，以后在查找該類時(shí)就可以通過ID除 8求余數(shù)直接找到存放的位置了遂鹊。  
  
2.但是如果兩個(gè)類有相同的hashcode怎么辦那（我們假設(shè)上面的類的ID不是唯一的），
例如9除以8和17除以8的余數(shù)都是1蔗包，那么這是不是合法的秉扑，
回答是：可以這樣。那么如何判斷呢调限？在這個(gè)時(shí)候就需要定義 equals了舟陆。  
也就是說，我們先通過 hashcode來判斷兩個(gè)類是否存放某個(gè)桶里耻矮，
但這個(gè)桶里可能有很多類秦躯，那么我們就需要再通過 equals 來在這個(gè)桶里找到我們要的類。  
那么裆装。重寫了equals()踱承，為什么還要重寫hashCode()呢倡缠？  
想想，你要在一個(gè)桶里找東西茎活，你必須先要找到這個(gè)桶啊昙沦，
你不通過重寫hashcode()來找到桶，光重寫equals()有什么用啊  

上述回答轉(zhuǎn)載于：Java中hashCode的作用 由于作者總結(jié)的太好载荔，所以直接轉(zhuǎn)載了

示例代碼：

package java.lang;

public class Object {
·······

    /**
     * 返回該對(duì)象的哈希碼值盾饮。
     * 支持此方法是為了提高哈希表（例如 java.util.Hashtable 提供的哈希表）的性能
     * {@link java.util.HashMap}.
     * <p>
     * hashCode 的常規(guī)協(xié)定是:
     * <ul>
     * <li>在 Java 應(yīng)用程序執(zhí)行期間，在對(duì)同一對(duì)象多次調(diào)用 hashCode 方法時(shí)懒熙，
     *     必須一致地返回相同的整數(shù)丐谋，前提是將對(duì)象進(jìn)行 equals 比較時(shí)所用的信息沒有被修改。
     *     從某一應(yīng)用程序的一次執(zhí)行到同一應(yīng)用程序的另一次執(zhí)行煌珊，該整數(shù)無需保持一致号俐。
     * <li>如果根據(jù) equals(Object) 方法，兩個(gè)對(duì)象是相等的定庵，
     *     那么對(duì)這兩個(gè)對(duì)象中的每個(gè)對(duì)象調(diào)用 hashCode 方法都必須生成相同的整數(shù)結(jié)果吏饿。
     * <li>如果根據(jù) equals(java.lang.Object) 方法，兩個(gè)對(duì)象不相等蔬浙，
     *     那么對(duì)這兩個(gè)對(duì)象中的任一對(duì)象上調(diào)用 hashCode 方法不 要求一定生成不同的整數(shù)結(jié)果猪落。
     *     但是，程序員應(yīng)該意識(shí)到畴博，為不相等的對(duì)象生成不同整數(shù)結(jié)果可以提高哈希表的性能笨忌。
     * </ul>
     * <p>
     * 實(shí)際上，由 Object 類定義的 hashCode 方法確實(shí)會(huì)針對(duì)不同的對(duì)象返回不同的整數(shù)俱病。
     * （這一般是通過將該對(duì)象的內(nèi)部地址轉(zhuǎn)換成一個(gè)整數(shù)來實(shí)現(xiàn)的官疲，
     * 但是 JavaTM 編程語言不需要這種實(shí)現(xiàn)技巧。）
     *
     * @return  此對(duì)象的一個(gè)哈希碼值亮隙。
     * @see     java.lang.Object#equals(java.lang.Object)
     * @see     java.lang.System#identityHashCode
     */
    public native int hashCode();
·······
}

2.

問：談?wù)勀銓?duì)equals(Object obj)方法的理解途凫，它和 == 操作符相比，有什么區(qū)別溢吻？

答：
A.== 操作符分為兩種情況：

• 比較基礎(chǔ)類型（byte,short,int,long,float,double,char,boolean）時(shí)维费，比較的是值是否相等

• 比較對(duì)象，比較的是對(duì)象在內(nèi)存中的空間地址是否相等促王。

B.equals(Object obj)方法比較也分為兩種情況：

• 如果一個(gè)類沒有重寫equals(Object obj)方法犀盟，則等價(jià)于通過==比較兩個(gè)對(duì)象，即比較的是對(duì)象在內(nèi)存中的空間地址是否相等蝇狼。

• 如果重寫了equals(Object obj)方法阅畴，則根據(jù)重寫的方法內(nèi)容去比較相等，返回true則相等题翰，false則不相等恶阴。

3.

問：那如果要您去重寫equals(Object obj)方法诈胜，您會(huì)怎么做？重寫的過程需要注意什么冯事？

答：我們?cè)谥貙?code>equals(Object obj)方法焦匈，需要遵守JAVA官方的通用約定（詳細(xì)請(qǐng)看示例代碼），約定簡(jiǎn)述：

• 自反性：對(duì)于非 null 的對(duì)象 x昵仅，必須有 x.equals(x)=true缓熟；

• 對(duì)稱性：如果 x.equals(y)=true，那么 y.equals(x) 必須也為true摔笤；

• 傳遞性：如果 x.equals(y)=true 而且 y.equals(z)=true够滑，那么x.equals(z) 必須為true；

• 對(duì)于非 null 的對(duì)象 x吕世，一定有x.equals(null)=false

• 當(dāng)equals(Object obj)方法被重寫時(shí)彰触，通常有必要重寫 hashCode 方法，以維護(hù) hashCode 方法的常規(guī)協(xié)定命辖，該協(xié)定聲明相等對(duì)象必須具有相等的哈希碼况毅。

根據(jù)上述約定，我們可以按如下步驟重寫equals(Object obj)：

1）. 先使用 == 操作符判斷兩個(gè)對(duì)象的引用地址是否相同尔艇。
2）. 使用instanceof來判斷 兩個(gè)對(duì)象的類型是否一致尔许。
3）. 如果類型相同，則把待比較參數(shù)轉(zhuǎn)型终娃，逐一比較兩個(gè)對(duì)象內(nèi)部的值是否一致味廊，全部一致才返回true,否則返回false。
4）. 重寫hashCode方法棠耕，確保相等的兩個(gè)對(duì)象必須具有相等的哈希碼余佛。

• 我們?cè)谥貙懸粋€(gè)類的hashCode方法時(shí)，最好是將所有用于相等性檢查的字段都進(jìn)行hashCode計(jì)算昧辽，最后將所有hashCode值相加衙熔，得出最終的hashCode，這樣可以保證hashCode生成均勻搅荞，不容易產(chǎn)生碰撞。

常見數(shù)據(jù)類型hashcode計(jì)算方式如下（參考自JDK源碼）：

hashCode計(jì)算-圖片來自于《Effective Java》

示例代碼：

    /**
     * 指示其他某個(gè)對(duì)象是否與此對(duì)象“相等”框咙。
     * <p>
     * equals 方法在非空對(duì)象引用上實(shí)現(xiàn)相等關(guān)系:
     * <ul>
     * <li>自反性：對(duì)于任何非空引用值 x咕痛，x.equals(x) 都應(yīng)返回 true。
     *
     * <li>對(duì)稱性：對(duì)于任何非空引用值 x 和 y喇嘱，當(dāng)且僅當(dāng) y.equals(x) 返回 true 時(shí)茉贡，
     * x.equals(y) 才應(yīng)返回 true。
     *
     * <li>傳遞性：對(duì)于任何非空引用值 x者铜、y 和 z腔丧，如果 x.equals(y) 返回 true放椰，
     * 并且 y.equals(z) 返回 true，那么 x.equals(z) 應(yīng)返回 true愉粤。
     *
     * <li>一致性：對(duì)于任何非空引用值 x 和 y砾医，多次調(diào)用 x.equals(y) 始終返回 
     *  true 或始終返回 false，前提是對(duì)象上 equals 比較中所用的信息沒有被修改衣厘。
     * 
     * <li>對(duì)于任何非空引用值 x如蚜，x.equals(null) 都應(yīng)返回 false。
     * </ul>
     * 
     * <p>
     * Object 類的 equals 方法實(shí)現(xiàn)對(duì)象上差別可能性最大的相等關(guān)系影暴；
     * 即错邦，對(duì)于任何非空引用值 x 和 y，當(dāng)且僅當(dāng) x 和 y 引用同一個(gè)對(duì)象時(shí)型宙，
     * 此方法才返回 true（x == y 具有值 true）撬呢。
     * 
     * <p>
     * 注意：當(dāng)此方法被重寫時(shí)，通常有必要重寫 hashCode 方法妆兑，
     * 以維護(hù) hashCode 方法的常規(guī)協(xié)定魂拦，該協(xié)定聲明相等對(duì)象必須具有相等的哈希碼。
     *
     * @param   要與之比較的引用對(duì)象箭跳。
     * @return  如果此對(duì)象與 obj 參數(shù)相同晨另，則返回 true；否則返回 false谱姓。
     * @see     #hashCode()
     * @see     java.util.HashMap
     */
    public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }

4.

問：如果需要您去維護(hù)一個(gè)類的hash散列表借尿，如何設(shè)計(jì)，如何解決hash沖突屉来？

答：我們?cè)谠O(shè)計(jì)類的hash散列表時(shí)路翻，不能保證每個(gè)元素的hash值都是不一樣的，這樣就會(huì)造成hash沖突茄靠。解決hash沖突有如下4種方法：

• 開發(fā)定址法：既然當(dāng)前位置容不下沖突的元素了茂契，那就再找一個(gè)空的位置存儲(chǔ) Hash 沖突的值（當(dāng)前 index 沖突了，那么將沖突的元素放在 index+1)慨绳。

• 再散列法：換一個(gè) Hash 算法再計(jì)算一個(gè) hash 值掉冶，如果不沖突了就存儲(chǔ)值（例如第一個(gè)算法是名字的首字母的 Hash 值，如果沖突了脐雪，計(jì)算名字的第二個(gè)字母的 Hash 值厌小，如果沖突解決了則將值放入數(shù)組中）。

• 鏈地址法：每個(gè)數(shù)組中都存有一個(gè)單鏈表战秋，發(fā)生 Hash 沖突時(shí)璧亚，只是將沖突的 value 當(dāng)作新節(jié)點(diǎn)插入到鏈表（HashMap 解決沖突的辦法）。

• 公共溢出區(qū)法：將沖突的 value 都存到另外一個(gè)順序表中脂信，查找時(shí)如果當(dāng)前表沒有對(duì)應(yīng)值癣蟋，則去溢出區(qū)進(jìn)行順序查找透硝。

總結(jié)

1. 當(dāng)你真要的需要重寫equals方法，這兩點(diǎn)一定要記追杞痢：

• A.如果兩個(gè)對(duì)象相等（equals() 返回 true）濒生，那么它們的 hashCode()一定要相同；

• B.如果兩個(gè)對(duì)象hashCode()相等秉撇，它們并不一定相等（equals() 不一定返回 true）甜攀。

2. 如果重寫的equals方法但不重寫hashCode，都是耍流氓琐馆，會(huì)有意想不到的結(jié)果规阀。

3. 重寫hashCode方法時(shí)，盡可能將所有用于相等比較的參數(shù)都參與hashCode的計(jì)算瘦麸。

4. 建立hash散列表的意義就是在于谁撼，提高查詢效率，當(dāng)數(shù)據(jù)量大時(shí)滋饲，尤為顯著厉碟。

參考文章：
Java中hashCode的作用
如何正確實(shí)現(xiàn) Java 中的 HashCode
Java 的 equals 與 hashcode 對(duì)比分析
程序員必須搞清的概念equals和=和hashcode的區(qū)別
Android 面試準(zhǔn)備之「equals 和 == 」