在覆盖equals()方法时覆盖hashCode()方法

Question

可能重复：
在Java中，为什么equals()和hashCode()必须一致？ 我了解到，在覆盖equals()方法时，应该始终重写hashCode()方法。是否可以给出一个实际的例子来说明否则会有什么问题呢？

那么，当我们覆盖equals()方法但没有重写hashCode()方法时，可能会出现哪些问题呢？

重写equals()方法是否需要编写健壮的hashCode()函数？还是一个简单的实现就足够了呢？

例如：

下面这个差劲的实现是否已经足以满足equals()和hashCode()之间的契约了？

public int hashCode() {
   return 91;
}

- user1885220

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https://dev59.com/M3VD5IYBdhLWcg3wTJrF - Aviram Segal

@Blam 是的，我看到所有的值都将在一个哈希桶中。如果我们排除性能因素，那么还有其他问题吗？或者更准确地说，在任何情况下它会破坏程序的功能吗？ - user1885220

据我所知，这不会破坏任何东西。我相信你不会将其用于集合中。 - paparazzo

Answer 1

无论是equals还是hashcode都基于对象唯一性的原则。如果equals返回true，则两个对象的hashcode必须相同，否则基于哈希的结构和算法可能会产生未定义的结果。

想象一个基于哈希的结构，比如HashMap。获取键引用时将调用hashcode，而不是equals，这使得在大多数情况下无法找到键。此外，hashcode的实现不良会创建冲突（具有相同hashcode的多个对象，哪个才是“正确”的对象？），从而影响性能。

在我看来，覆盖equals或hashcode（而不是两者都覆盖）应该被视为代码异味或至少是潜在的错误源。也就是说，除非您百分之百确定它不会在早晚某个时候影响您的代码（我们何时能如此确定呢？）。

注意：有各种库可以通过具有 equals 和 hashcode 构建器来提供支持，例如 Apache Commons 中的 HashcodeBuilder 和 EqualsBuilder。

- Fritz

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在Java 7中，还有一个名为Objects的类，它具有其哈希方法。 - Brian

@Brian 确实！我太习惯使用Apache Commons了，以至于忘记了那个 ;) - Fritz

Answer 2

下面的代码展示了一个bug，它是由于没有实现hashCode()方法引起的：Set.contains()会先检查对象的hashCode()，然后再检查.equals()。因此，如果你没有同时实现这两个方法，.contains()将无法以直观的方式运行：

public class ContainsProblem {

// define a class that implements equals, without implementing hashcode
class Car {
    private String name;

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (!(o instanceof Car)) return false;
        Car car = (Car) o;
        if (name != null ? !name.equals(car.name) : car.name != null) return false;
        return true;
    }

    public String getName() {return name;}

    public Car(String name) { this.name = name;}
}

public static void main(String[] args) {
    ContainsProblem oc = new ContainsProblem();

    ContainsProblem.Car ford = oc.new Car("ford");
    ContainsProblem.Car chevy = oc.new Car("chevy");
    ContainsProblem.Car anotherFord = oc.new Car("ford");
    Set cars = Sets.newHashSet(ford,chevy);

    // if the set of cars contains a ford, a ford is equal to another ford, shouldn't
    // the set return the same thing for both fords? without hashCode(), it won't:
    if (cars.contains(ford) && ford.equals(anotherFord) && !cars.contains(anotherFord)) {
        System.out.println("oh noes, why don't we have a ford? isn't this a bug?");
    }
}
}

- Paul Sanwald

Answer 3

equals()和hashCode()在某些集合中（如HashSet和HashMap）被一起使用，因此您必须确保如果您使用这些集合，则根据协议覆盖hashCode。

如果您根本不覆盖hashCode，那么您将在HashSet和HashMap中遇到问题。特别是，尽管两个对象应该相等，但它们可能会被放置在不同的哈希桶中。

如果您覆盖了hashCode，但做得很差，那么您将遇到性能问题。所有HashSet和HashMap的条目都将被放入同一个桶中，您将失去O(1)的性能并代之以O(n)。这是因为数据结构本质上变成了线性检查的链表。

至于在这些条件之外破坏程序的可能性不大，但您永远不知道API（特别是第三方库）是否依赖于此协议。对于没有实现它们的对象，该协议得到维护，因此有可能某个库在某个地方依赖于此而不使用哈希桶。

无论如何，实现一个好的hashCode很容易，特别是如果您使用IDE。Eclipse和Netbeans都可以为您生成equals和hashCode，以确保遵循所有协议，包括equals的反向规则（即a.equals(b) == b.equals(a)）。您只需要选择要包含的字段并开始即可。

- Brian

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谢谢你的回答。我认为你已经给出了一个公正的解释，说明了当实现不佳时可能会出现问题。 - user1885220

Answer 4

你的简单实现是正确的，但会降低基于哈希的集合的性能。

默认实现（由Object提供）如果两个不同的实例比较相等，则会违反契约。

- NPE

Answer 5

我建议阅读Joshua Bloch的《Effective Java》第3章“所有对象都通用的方法”。没有人比他更能解释了。他曾领导过众多Java平台功能的设计和实现。

- Evgeniy Dorofeev