关于equals和hashCode

　　equals()和hashCode()是Object类的两个函数，重要性可见一斑，不过我们平时使用却未必能深入理解他们。本文从java doc触发，讲到它们与哈希表的关系，再到具体的实现，就我目前掌握的关于这两个函数进行一个梳理。

　　一、Java Doc

　　Java doc其实远不是只有在编程时查阅API才有用，很多时候它体现了Java的一些设计理念，当然这些理念需要好好分析才能理解。两个函数的具体doc文本可查，不予罗列，只说说重点：

　　1. equals():

　　a)该方法是在非空对象引用上实现相等关系，具有自反性、对称性、传递性和一致性。这里需要注意“非空”这个词，这说明，任何非空对象不可能equals一个空对象(null)，在重写equals的时候，这一点很重要，不然极有可能NullPointerException。

　　b)当equals函数被重写时通常有必要重写hashCode()函数，以维护hashCode() 方法的常规协定，该协定声明相等对象必须具有相等的哈希码。这句话很抽象，后面解释。

　　2. hashCode():

　　a)支持此方法是为了提高哈希表的性能。这说明，该函数从设计上来说就是为了给哈希表使用的！

　　b)hashCode协定，简而言之：如果用于equals比较的信息没有更改，那么hashCode必须返回相同的值；如果两个对象是equals的，那么hashCode必须相同；如果两个对象根据equals不等，那么它们hashCode也可以相等，只是不等的hashCode可以提高哈希表性能。

　　二、Map、HashMap、HashSet等

　　这几个数据结构与上述两个函数之间有非常重要的关系。以Set为例，Set中不能由相同的元素，因此比较就是用equals函数。也就是说，从通常的业务逻辑上来讲，要使用Set，就要重写equals函数，否则会出问题。Map类似。以如下类为例：

　　

public class Student{
    public int stuId;
    public String stuName;
    public boolean gender;
    
    public Student(int id,String name,boolean g)
    {
        stuId=id;
        stuName=name;
        gender=g;
    }
    
    public static void main(String[] args)
    {
        Student stu1=new Student(123,"Tom",true);
        Student stu2=new Student(123,"Tom",true);
        System.out.println(stu1.equals(stu2));
    }
}

　　从业务逻辑上来讲，我们希望上述输出true，但事实上输出false。因此必须重写equals函数，如下：

    @Override
    public boolean equals(Object o){
        if(o==null)
            return false;
        if(o==this)
            return true;
        if(o.getClass!=getClass())
            return false;
        Student s=(Student) o;
        return (stuId==e.stuId);
    }  

　　但是加入上述代码仍然不够，假如main函数中有如下代码：

    public static void main(String[] args)
    {
        Student stu1=new Student(123,"Tom",true);
        Student stu2=new Student(123,"Tom",true);
        Set<Student> students=new HashSet<Student>();
        students.add(stu1);
        students.add(stu2);
        System.out.println(students);
    }

　　我们是希望students中只有一个对象(Set的定义)，然而输出了两个对象。问题何在？问题就在于HashSet的工作流程：为了提高效率，HashSet先通过计算hashCode得到对象应该插入的位置，如果该位置为空，就插入；如果该位置不为空，则比较新插入对象和已有对象是否equals，如果equals返回true，就不插入，如果返回false，则说明发生了冲突，使用解决冲突策略并把新对象插入。上述代码没有重写hashCode函数，两个对象返回不同的hashCode，插入时对应位置都是空的，直接插入了对象，换言之，Set中包含了两个equals返回true的对象，这违反了Set的定义，将给函数带来不可想象的后果。因此必须重写hashCode函数：

　　

    @Override
    public int hashCode()
    {
        final int PRIME=31;
        int result=1;
        result=PRIME*result+stuId;
        return result;
    }

　　回过头看doc的说明：根据equals不相等的对象，其hashcode不一定非要不同（也即可以相同)。结合HashSet的工作流程，如果他们的hashcode相同，此时必然冲突，但是可以解决冲突后插入，所以不违反Set的定义但是却会影响性能。

　　三、如何重写HashCode

　　《Effective Java》中有介绍一种简单方法，具体不列，主要思想是使用所有参与equals比较的变量都与某个素数进行计算，使得不同对象计算出来尽量不同而且分散，这样可以减少冲突。关于此的博客网上很多，暂不作复述，待理解更深刻时整理。