怎么重寫及應用equals()方法和hashCode()方法

這篇文章主要介紹“怎么重寫及應用equals()方法和hashCode()方法”，在日常操作中，相信很多人在怎么重寫及應用equals()方法和hashCode()方法問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”怎么重寫及應用equals()方法和hashCode()方法”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

重寫 equals()方法 和 hashCode()方法

最近看了學習了集合的簡單的知識，碰到了講解 Set 的部分，感覺很好奇，
這里對于 Set集合 的特點很感興趣，Set集合判斷兩個元素相等的標準是兩個對象通過 equals() 方法比較相等，并且兩個對象的 hashCode() 方法返回值相等。
以后涉及到于 Set集合相關的應用，這個應該是必須掌握的基礎知識。所以這里先了解一波比較好。

重寫 equals() 方法

網上的知識有些可能是錯誤的，關于 equals() 方法的理解，大家討論不一樣。
這里以 算法（第4版）為準吧。
兩個對象相等意味著什么？如果我們用相同類型的兩個引用變量a和b進行等價性測試（a==b）,我們檢測的是它們的標識是否相同，即引用是否相同。Java中有一些內置的實現，它們都改寫了 equals() 方法，但是當我們自定義自己的數據類型時，需要重載 equals() 方法。

Java 約定equals() 方法必須是一種等價性關系。它必須具有：

自反性，x.equals(x) 為 true；
對稱性，當且僅當 y.equals(x) 為 true，x.equals(y) 為 true;
傳遞性，如果 x.equals(y) 和 y.equals(z) 均為 true， x.equals(z) 也將為 true。
并且，它必須接受一個 Object 為參數并滿足以下性質：
一致性，當兩個對象均未被修改時，反復調用 x.equals(y)
總是會返回相同的值；
非空性，x.equals(null) 總是返回 false。

這里的自反性、對稱性和傳遞性在離散數學中有介紹，感興趣的可以去探究！

具體步驟為：

如果對象的引用和參數對象的引用相同，返回 true。這項測試在成立時能夠免去其他所有的測試工作。如果參數為空（null），根據約定返回 false （還可以避免在下面的代碼中使用空引用）。如果兩個對象的類不同，返回false。要得到一個對象的類，可以使用 getClass() 方法。請注意我們會使用 == 判斷 Class類型的對象是否相等，因為同一種類型的所有對象的 getClass() 方法一定能夠返回相同的引用。 將參數對象的類型從 Object 轉換到 當前類（因為前一項測試已經通過了，這種轉換必然成功）。如果任意實例變量的值不相同，返回 false。（這最后一步才是每個類的不同的，前面的都是相同的步驟。）

代碼示例：
對于任意類來說，前面三個判斷是相同的，對于自己希望的實現，通過實例變量的值進行比較。

	@Override
	public boolean equals(Object x) {
		if (this == x) return true;
		if (x == null) return false;
		if (this.getClass() != x.getClass()) return false;
		Cat cat  = (Cat)x;
		if (this.name != cat.getName()) return false;
		if (this.age != cat.getAge()) return false;
		return true;
	}

重寫 hashCode() 方法

Object 類的hashCode() 會返回當前對象的 hash 值，如果不重寫 hashCode() 默認是使用 Object 類的 hashCode() 方法，它本身是一個 native 方法，即不是使用 Java 語言實現的。
補充一點 hash 算法的知識：
hash 算法的功能是：保證快速查找被檢索的對象，它是非常快的，在不發生 hash 沖突的情況下，時間復雜度為 O(1)。

如果重寫了 hashCode()，但是還想要知道對象的 hash 值，可以使用下面這個方法 System.identityHashCode(x)，如果是否重寫對象的 hashCode() 方法，它都返回默認的 hashCode，就是父類 Object 繼承的 hashCode() 方法返回值。

jdk 1.7 以后提供了一個 Objects 工具類，它提供了一個重寫 hashCode 的方法，它的參數是可變參數。

 public static int hash(Object... values) {
        return Arrays.hashCode(values);
    }

它本身還是借助于 Arrays 這個工具類的方法：

  public static int hashCode(Object a[]) {
        if (a == null)
            return 0;
        int result = 1;
        for (Object element : a)
            result = 31 * result + (element == null ? 0 : element.hashCode());
        return result;
    }

本來重寫 hashCode() 需要使用上面這個 Arrays 工具類里面的方法，但是我們有了這個工具類，就 可以很方便了，這里重寫 hashCode() 的方法很簡單了（復雜的部分，已經被封裝了，哈哈！）:

@Override
	public int hashCode() {
		return Objects.hash(name,age);
	}

那我們來測試一下吧

測試實體類 Cat

package com;
import java.util.Objects;

public class Cat implements Comparable<Cat>{
	private String name;
	private int age;
	
	public Cat() {}
	
	public Cat(String name, int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Cat [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
	
	@Override
	public boolean equals(Object x) {
		if (this == x) return true;
		if (x == null) return false;
		if (this.getClass() != x.getClass()) return false;
		Cat cat  = (Cat)x;
		if (this.name != cat.getName()) return false;
		if (this.age != cat.getAge()) return false;
		return true;
	}
	
	@Override
	public int hashCode() {
		return Objects.hash(name,age);
	}

	@Override
	public int compareTo(Cat o) {
		return o.name.compareTo(name);
	}
}

測試類

package com;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class Test {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Set<Cat> cats = new HashSet<>();
		Cat cat1 = new Cat("小貓",3);
		Cat cat2 = new Cat("小貓",3);
		System.out.println("cat1 == cat2: "+(cat1 == cat2));
		cats.add(cat1);
		cats.add(cat2);
		System.out.println("cats.size()："+cats.size());
		cats.forEach(System.out::println);
	}
}

測試結果

說明：可以看出來 cat1 和 cat2 不是一個對象，因為兩種的引用不一樣，但是對于這種屬性完全一樣的對象，在集合中我們希望它是被認為是相同的，所以就必須 重寫 equals()方法 和 hashCode() 方法。從結果可以看出來，將cat1 和 cat2 加入集合后，集合的 size方法返回值為 1，并且遍歷集合也只有一個元素，說明了 重寫的方法起作用了。

擴展部分 TreeSet 的簡單應用

Comparable 和 Comparator 相關知識

TreeSet 會自動對存入的元素進行排序，是一種很有用的集合。它本身是 SortedSet 接口的實現類，TreeSet 可以確保集合元素處于排序狀態。關于TreeSet 本身這里不做過多介紹，我也只是在學習中。

測試類

package com;

import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		Cat cat = null;
		Set<Cat> cats = null;
		//使用 Comparable 接口進行排序
		cats = new TreeSet<>();
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			cat = new Cat("小貓"+i, i);
			cats.add(cat);
		}
		System.out.println("-------------Comparable---------------");
		cats.forEach(System.out::println);
		cats.clear();   //注意清空集合。
		
		//使用 Comparator 接口進行排序
		//Comparator<Cat> c = (e1,e2)->e1.getAge()-e2.getAge();
		cats = new TreeSet<>((e1,e2)->e1.getAge()-e2.getAge());
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			cat = new Cat("小貓"+i, i);
			cats.add(cat);
		}
		System.out.println("-------------Comparator---------------");
		cats.forEach(System.out::println);
		//故意將方法執行兩遍，這樣是為了檢驗  equals()方法和 hsahCode()方法。
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			cat = new Cat("小貓"+i, i);
			cats.add(cat);
		}
		System.out.println("-------------equals() 和 hashCode() ---------------");
		cats.forEach(System.out::println);
	}
}

運行結果

到此，關于“怎么重寫及應用equals()方法和hashCode()方法”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！