内存泄漏避雷！你真的了解重写equals()和hashcode()方法的原因吗?

基本概念

• 要比较两个对象是否相等时需要调用对象的equals() 方法:
  • 判断对象引用所指向的对象地址是否相等
• 对象地址相等时, 那么对象相关的数据也相等,包括:
  • 对象句柄
  • 对象头
  • 对象实例数据
  • 对象类型数据
• 可以通过比较对象的地址来判断对象是否相等

Object源码

• 对象在不重写的情况下使用的是Object中的equals() 方法和hashCode() 方法
  • equals(): 判断的是两个对象的引用是否指向同一个对象
  • hashCode(): 根据对象地址生成一个整数数值
• Object的hashCode() 方法修饰符为native: 表明该方法是由操作系统实现. Java调用操作系统底层代码获取Hash值

public native int hashCode();

重写equals

• 重写equals()方法的场景:
  • 假设现在有很多学生对象
  • 默认情况下,要判断多个学生对象是否相等,需要根据地址判断:
    • 若对象地址相等,那么对象实例的数据一定是一样的
  • 判断相等的要求:
    • 当学生的姓名,年龄,性别相等时,认为对象是相等的,
    • 不一定需要对象的地址完全相同
• 根据需求重写equals()方法:

public class Student {
	/** 姓名 */
	private String name;
	/** 性别 */
	private String sex;
	/** 年龄 */
	private String age;
	/** 体重 */
	private float weight;
	/** 地址 */
	private String addr;

	/*
	 * 重写equals()方法
	 */
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		// instanceof已经处理了obj == null的情况
	  	if (! (Object instanceof Student)) {

	  		return false;
	  	}
	  	Student stuObj = (Student) obj;
	  	// 地址相等
	  	if (this == stuObj) {
	  		return true;
	  	}
	  	// 如果对象的姓名,年龄,性别相等.则两个对象相等
	  	if (stuObj.name.equals(this.name) && stuObj.sex.equals(this.sex) && stuObj.age.equals(this.age)) {
	  		return true;
	  	} else {
	  		return false;
	  	}
	 }

	 public String getName() {
	  	return name;
	 }
	 public void setName(String name) {
	  	this.name = name;
	 }
	 public String getSex() {
	  	return sex;
	 }
	 public void setSex(String sex) {
	  	this.sex = sex;
	 }
	  public String getAge() {
	  	return age;
	 }
	 public void setAge(String age) {
	  	this.age = age;
	 }
	 public String getWeight() {
	  	return weight;
	 }
	 public void setName(String weight) {
	  	this.weight = weight;
	 }
	 public String getAddr() {
	  	return addr;
	 }
	 public void setAddr(String addr) {
	  	this.addr = addr;
	 }
}

• 示例:

public static void main(String[] args) {
	Student s1 = new Student();
	s1.setAddr("earth");
	s1.setAge("20");
	s1.setName("Tom");
	s1.setSex("Male");
	s1.setWeight(60f);

	Student s2 = new Student();
	s2.setAddr("Mars");
	s2.setAge("20");
	s2.setName("Tom");
	s2.setSex("Male");
	s2.setWeight(70f);

	if (s1.equals(s2)) {
		System.out.println("s1 == s2");
	} else {
		System.out.println("s1 != s2");
	}
}

• 重写了equals() 方法后,这里会输出 [s1==s2]
• 如果没有重写 equals() 方法,那么必定会输出 [s1!=s2]

重写hashCode

• 根据重写equals的方法,上述s1和s2认为是相等的
• Object中的hashCode()方法:
  • 在equals() 方法没被修改的前提下,多次调用同一个对象的hashCode() 方法返回的值必须是相同的正数
  • 如果两个对象互相equals(), 那么这两个对象的hashcode值必须相等
  • 为不同的对象生成不同的hashcode可以提升Hash表的性能
• 重写hashCode()方法:

```java
public class Student {
	/** 姓名 */
	private String name;
	/** 性别 */
	private String sex;
	/** 年龄 */
	private String age;
	/** 体重 */
	private float weight;
	/** 地址 */
	private String addr;

	/*
	 * 重写hashCode()方法
	 */
	@Override
	public int hashCode() {
	 	int result = name.hashCode();
	 	result = 17 * result + sex.hashCode();
	 	result = 17 * result + age.hashCode();
	 	return result;
	 }

	 /*
	  * 重写equals()方法
	  */
	 @Override
	 public boolean equals(Object obj) {
	  	// instanceof已经处理了obj == null的情况
	  	if (! (Object instanceof Student)) {

	  		return false;
	  	}
	  	Student stuObj = (Student) obj;
	  	// 地址相等
	  	if (this == stuObj) {
	  		return true;
	  	}
	  	// 如果对象的姓名,年龄,性别相等.则两个对象相等
	  	if (stuObj.name.equals(this.name) && stuObj.sex.equals(this.sex) && stuObj.age.equals(this.age)) {
	  		return true;
	  	} else {
	  		return false;
	  	}
	 }

	 public String getName() {
	  	return name;
	 }
	 public void setName(String name) {
	  	this.name = name;
	 }
	 public String getSex() {
	  	return sex;
	 }
	 public void setSex(String sex) {
	  	this.sex = sex;
	 }
	 public String getAge() {
	  	return age;
	 }
	 public void setAge(String age) {
	  	this.age = age;
	 }
	 public String getWeight() {
	  	return weight;
	 }
	 public void setName(String weight) {
	  	this.weight = weight;
	 }
	 public String getAddr() {
	  	return addr;
	 }
	 public void setAddr(String addr) {
	  	this.addr = addr;
	 }
}

• 在两个对象相等的情况下,分别放入Map和Set中:

public static void main(String[] args) {
	Student s1 = new Student();
	s1.setAddr("earth");
	s1.setAge("20");
	s1.setName("Tom");
	s1.setSex("Male");
	s1.setWeight(60f);

	Student s2 = new Student();
	s2.setAddr("Mars");
	s2.setAge("20");
	s2.setName("Tom");
	s2.setSex("Male");
	s2.setWeight(70f);

	if (s1.equals(s2)) {
		System.out.println("s1 == s2");
	} else {
		System.out.println("s1 != s2");
	}

	Set set = new HashSet();
	set.add(s1);
	set.add(s2);
	System.out.println(Set);
}

• 如果没有重写Object的hashCode() 方法,会出现:

[com.oxford.Student@7852e922, com.oxford.Student@4e25154f]

• 这是不符合预期的,因为Set容器有去重的特性.相等的元素不会重复显示.这就涉及到Set的底层实现了
• HashSet底层实现:
  • HashSet底层是通过HashMap实现的
  • 比较Set容器内元素是否相等是通过比较对象的hashcode来判断是否相等的
• hashCode()的写法:
  • 首先整理出判断对象相等的属性
  • 然后去一个尽可能小的正整数,防止最终结果超出整型int的取数范围
  • 然后计算[正整数 * 属性的hashCode + 其余某个属性的hashCode]
  • 重复步骤

/*
 * 重写hashCode()方法
 */
@Override
public int hashCode() {
	int result = name.hashCode();
	result = 17 * result + sex.hashCode();
	result = 17 * result + age.hashCode();
	return result;
}

原理分析

• 因为没有重写父类的Object的hashCode() 方法,所以Object的hashCode() 方法会根据两个对象的地址生成响应的hashcode
• 由于两个对象分别是实体类创建的不同的实例,所以地址肯定是不一样的,那么hashcode值也是不一样的
• Set区别对象是不是唯一的标准:
  • 两个对象的hashcode值是否一样
  • 然后再判定两个对象是否equals
• Map区别对象是不是唯一的标准:
  • 先根据Key值的hashcode分配来获取保存数组下标
  • 然后再根据eaquals区分是否是唯一值

HashMap

HashMap组成结构

• HashMap: 是由数组和链表组成的

HashMap的存储

• HashMap的存储:
  • 一个对象存储到HashMap中的位置是由key的hashcode值决定的
  • HashMap查找key:
    • 查找key时 ,hashMap会先根据key值的hashcode经过取余算法定位所在数组的位置
    • 然后根据key的equals方法匹配相同的key值获取相应的对象
• 存值规则:
  • 将Key的hashcode与HashMap的容量,进行取余运算得出该Key存储在数组所在位置的下标
• HashMap查找key:
  • 得到key在数组中的位置
  • 匹配得到对应key值对象
  • 然后将上述多个对象根据key.equals() 来匹配获取对应的key的数据对象
• HashMap中的hashCode:
  • 如果没有hashcode就意味着HashMap存储的时候是没有规律可循的
  • 这样每次使用map.get() 方法,就要将map里的对象一一进行equals匹配,导致效率低下