hashCode之二--Java:重写equals()和hashCode()

以下内容总结自《Effective Java》。

1.何时需要重写equals()

当一个类有自己特有的“逻辑相等”概念（不同于对象身份的概念）。

2.设计equals()

[1]使用instanceof操作符检查“实参是否为正确的类型”。

[2]对于类中的每一个“关键域”，检查实参中的域与当前对象中对应的域值。

[2.1]对于非float和double类型的原语类型域，使用==比较；

[2.2]对于对象引用域，递归调用equals方法；

[2.3]对于float域，使用Float.floatToIntBits(afloat)转换为int，再使用==比较；

[2.4]对于double域，使用Double.doubleToLongBits(adouble) 转换为int，再使用==比较；

[2.5]对于数组域，调用Arrays.equals方法。

3.当改写equals()的时候，总是要改写hashCode()

根据一个类的equals方法（改写后），两个截然不同的实例有可能在逻辑上是相等的，但是，根据Object.hashCode方法，它们仅仅是两个对象。因此，违反了“相等的对象必须具有相等的散列码”。

4.设计hashCode()

[1]把某个非零常数值，例如17，保存在int变量result中；

[2]对于对象中每一个关键域f（指equals方法中考虑的每一个域）：

[2.1]boolean型，计算(f ? 0 : 1);

[2.2]byte,char,short型，计算(int);

[2.3]long型，计算(int) (f ^ (f>>>32));

[2.4]float型，计算Float.floatToIntBits(afloat);

[2.5]double型，计算Double.doubleToLongBits(adouble)得到一个long，再执行[2.3];

[2.6]对象引用，递归调用它的hashCode方法;

[2.7]数组域，对其中每个元素调用它的hashCode方法。Arrays.hashCode(...)只会计算一维数组元素的hashCOde,如果是多维数组，那么需要递归进行hashCode的计算，那么就需要使用Arrays.deepHashCode(Object[])方法。

[3]将上面计算得到的散列码保存到int变量c，然后执行 result=37*result+c;

[4]返回result。

 

为什么每次需要使用乘法去操作result?　

主要是为了使散列值依赖于域的顺序，还是上面的那个例子，Test t = new Test(1, 0)跟Test t2 = new Test(0, 1), t和t2的最终hashCode返回值是不一样的。

为什么是31? 31是个神奇的数字，因为任何数n * 31就可以被JVM优化为 (n << 5) -n,移位和减法的操作效率要比乘法的操作效率高的多。

我们应该先了解java判断两个对象是否相等的规则。
在java的集合中，判断两个对象是否相等的规则是： 
首先，判断两个对象的hashCode是否相等
如果不相等，认为两个对象也不相等
如果相等，则判断两个对象用equals运算是否相等 
如果不相等，认为两个对象也不相等 
如果相等，认为两个对象相等
我们在equals方法中需要向下转型，效率很低，所以先判断hashCode方法可以提高效率
如何重写hashCode方法呢？

5.示例

下面的这个类遵循上面的设计原则，重写了类的equals()和hashCode()。

package com.zj.unit;

import java.util.Arrays;

 

public class Unit {

    private short ashort;

    private char achar;

    private byte abyte;

    private boolean abool;

    private long along;

    private float afloat;

    private double adouble;

    private Unit aObject;

    private int[] ints;

    private Unit[] units;

 

    public boolean equals(Object o) {

       if (!(o instanceof Unit))

           return false;

       Unit unit = (Unit) o;

       return unit.ashort == ashort

              && unit.achar == achar

              && unit.abyte == abyte

              && unit.abool == abool

              && unit.along == along

              && Float.floatToIntBits(unit.afloat) == Float

                     .floatToIntBits(afloat)

              && Double.doubleToLongBits(unit.adouble) == Double

                     .doubleToLongBits(adouble)

              && unit.aObject.equals(aObject)

&& equalsInts(unit.ints)

              && equalsUnits(unit.units);

    }

 

    private boolean equalsInts(int[] aints) {

       return Arrays.equals(ints, aints);

    }

 

    private boolean equalsUnits(Unit[] aUnits) {

       return Arrays.equals(units, aUnits);

    }

 

    public int hashCode() {

       int result = 17;

       result = 37 * result + (int) ashort;

       result = 37 * result + (int) achar;

       result = 37 * result + (int) abyte;

       result = 37 * result + (abool ? 0 : 1);

       result = 37 * result + (int) (along ^ (along >>> 32));

       result = 37 * result + Float.floatToIntBits(afloat);

       long tolong = Double.doubleToLongBits(adouble);

       result = 37 * result + (int) (tolong ^ (tolong >>> 32));

       result = 37 * result + aObject.hashCode();

       result = 37 * result + intsHashCode(ints);

       result = 37 * result + unitsHashCode(units);

       return result;

    }

 

    private int intsHashCode(int[] aints) {

       int result = 17;

       for (int i = 0; i < aints.length; i++)

           result = 37 * result + aints[i];

       return result;

    }

 

    private int unitsHashCode(Unit[] aUnits) {

       int result = 17;

       for (int i = 0; i < aUnits.length; i++)

           result = 37 * result + aUnits[i].hashCode();

       return result;

    }

}