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【Java】equals、==、hashcode详解

news 2025/5/1 6:48:06

在 Java 中，equals()、== 和 hashCode() 是三个经常一起使用的概念，尤其是在涉及对象比较和集合（如 HashMap、HashSet 等）时。它们之间有细微但重要的区别。以下是它们的详细解释和关系。

1. `==` 运算符

== 是 Java 中的比较运算符，用来比较两个对象的引用是否相同。

基本数据类型：对于基本数据类型（如 int、char 等），== 比较的是它们的值是否相等。
引用类型：对于对象，== 比较的是两个对象的内存地址是否相同，也就是它们是否指向同一个内存位置。

示例：

String str1 = new String("hello");
String str2 = new String("hello");System.out.println(str1 == str2);  // false，因为它们是不同的对象，虽然值相同

2. `equals()` 方法

equals() 是 Object 类中的方法，用来比较对象的内容是否相同。默认情况下，Object 类的 equals() 方法是通过 == 来比较对象引用的，所以它也会比较两个对象是否指向同一个内存位置。然而，很多类（如 String、Integer、List 等）都会重写 equals() 方法，用来比较对象的内容是否相同。

示例：

String str1 = new String("hello");
String str2 = new String("hello");System.out.println(str1.equals(str2));  // true，String 重写了 equals() 方法，比较内容

重写 equals() 时：常见的做法是通过 instanceof 或 getClass() 来检查对象类型，然后逐一比较对象的属性值。通常要遵循以下几个规则：
1. 自反性：x.equals(x) 应该返回 true。
2. 对称性：x.equals(y) 返回 true 时，y.equals(x) 也应该返回 true。
3. 传递性：如果 x.equals(y) 返回 true，y.equals(z) 返回 true，那么 x.equals(z) 也应该返回 true。
4. 一致性：如果 x.equals(y) 返回 true，多次调用应该始终返回 true。
5. 非空性：x.equals(null) 应该返回 false。

示例：

public class Person {private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj) return true;if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;Person person = (Person) obj;return age == person.age && name.equals(person.name);}
}

3. `hashCode()` 方法

hashCode() 方法是 Object 类中的一个方法，返回一个整数值，表示对象在哈希表中的存储地址或哈希值。哈希值用于在一些集合类（如 HashMap、HashSet）中实现对象的快速查找。

hashCode() 并不依赖于对象的内存地址，而是基于对象的内容（例如属性值）来计算哈希值。
当两个对象通过 equals() 方法判断为相等时，它们的 hashCode() 也应该相等。
如果两个对象的 equals() 返回 false，那么它们的 hashCode() 不必一定不同，但为了减少哈希冲突，通常推荐不同的 hashCode()。

重要规则：

如果两个对象通过 equals() 比较相等，那么它们的 hashCode() 必须相等。
如果两个对象的 equals() 比较不相等，那么它们的 hashCode() 可以相等，但为了减少冲突，通常推荐它们的 hashCode() 不相等。
如果在对象的生命周期内，hashCode() 返回值不应该改变。因此，不要改变影响 hashCode() 计算的字段。

示例：

@Override
public int hashCode() {return Objects.hash(name, age);  // 通过对象的字段计算哈希值
}

`equals()`、`==` 和 `hashCode()` 之间的关系

== 比较的是引用是否相同，通常用于判断是否是同一个对象。
equals() 比较的是对象内容是否相同，通常用于判断对象的逻辑相等性。
hashCode() 用于对象的哈希值计算，在集合类（如 HashMap、HashSet）中用于高效存取。

在集合中的作用

hashCode() 和 equals() 在集合（如 HashMap、HashSet）中的作用非常重要。它们被用来确定对象的存储位置和查找效率。

HashSet：
- HashSet 内部是基于 HashMap 实现的，它会根据对象的 hashCode() 来确定对象存储的桶位置，再通过 equals() 来判断两个对象是否相等。
HashMap：
- HashMap 会使用键的 hashCode() 来决定键值对存储的桶位置。如果两个键的 hashCode() 相同（即哈希冲突），HashMap 会进一步调用 equals() 来判断它们是否相等。

示例：自定义类在 `HashSet` 中的使用

import java.util.HashSet;public class Person {private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj) return true;if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;Person person = (Person) obj;return age == person.age && name.equals(person.name);}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(name, age);}public static void main(String[] args) {HashSet<Person> set = new HashSet<>();Person p1 = new Person("Alice", 30);Person p2 = new Person("Alice", 30);set.add(p1);set.add(p2);  // p1 和 p2 内容相同，hashCode() 和 equals() 会确保不重复System.out.println(set.size());  // 输出 1，因为 p1 和 p2 被认为是相等的}
}