关于重写equals()方法和hashCode()方法及其简单的应用
作者:CrazyDragon_King 发布时间:2023-08-01 06:48:13
重写 equals()方法 和 hashCode()方法
最近看了学习了集合的简单的知识,碰到了讲解 Set 的部分,感觉很好奇,
这里对于 Set集合 的特点很感兴趣,Set集合判断两个元素相等的标准是两个对象通过 equals() 方法比较相等,并且两个对象的 hashCode() 方法返回值相等。
以后涉及到于 Set集合相关的应用,这个应该是必须掌握的基础知识。所以这里先了解一波比较好。
重写 equals() 方法
网上的知识有些可能是错误的,关于 equals() 方法的理解,大家讨论不一样。
这里以 算法(第4版)为准吧。
两个对象相等意味着什么?如果我们用相同类型的两个引用变量a和b进行等价性测试(a==b),我们检测的是它们的标识是否相同,即引用是否相同。Java中有一些内置的实现,它们都改写了 equals() 方法,但是当我们自定义自己的数据类型时,需要重载 equals() 方法。
Java 约定equals() 方法必须是一种等价性关系。它必须具有:
自反性,x.equals(x) 为 true;
对称性,当且仅当 y.equals(x) 为 true,x.equals(y) 为 true;
传递性,如果 x.equals(y) 和 y.equals(z) 均为 true, x.equals(z) 也将为 true。
并且,它必须接受一个 Object 为参数并满足以下性质:
一致性,当两个对象均未被修改时,反复调用 x.equals(y)
总是会返回相同的值;
非空性,x.equals(null) 总是返回 false。
这里的自反性、对称性和传递性在离散数学中有介绍,感兴趣的可以去探究!
具体步骤为:
如果对象的引用和参数对象的引用相同,返回 true。这项测试在成立时能够免去其他所有的测试工作。如果参数为空(null),根据约定返回 false (还可以避免在下面的代码中使用空引用)。如果两个对象的类不同,返回false。要得到一个对象的类,可以使用 getClass() 方法。请注意我们会使用 == 判断 Class类型的对象是否相等,因为同一种类型的所有对象的 getClass() 方法一定能够返回相同的引用。 将参数对象的类型从 Object 转换到 当前类(因为前一项测试已经通过了,这种转换必然成功)。如果任意实例变量的值不相同,返回 false。(这最后一步才是每个类的不同的,前面的都是相同的步骤。)
代码示例:
对于任意类来说,前面三个判断是相同的,对于自己希望的实现,通过实例变量的值进行比较。
@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;
}
重写 hashCode() 方法
Object 类的hashCode() 会返回当前对象的 hash 值,如果不重写 hashCode() 默认是使用 Object 类的 hashCode() 方法,它本身是一个 native 方法,即不是使用 Java 语言实现的。
补充一点 hash 算法的知识:
hash 算法的功能是:保证快速查找被检索的对象,它是非常快的,在不发生 hash 冲突的情况下,时间复杂度为 O(1)。
如果重写了 hashCode(),但是还想要知道对象的 hash 值,可以使用下面这个方法 System.identityHashCode(x)
,如果是否重写对象的 hashCode() 方法,它都返回默认的 hashCode,就是父类 Object 继承的 hashCode() 方法返回值。
jdk 1.7 以后提供了一个 Objects 工具类,它提供了一个重写 hashCode 的方法,它的参数是可变参数。
public static int hash(Object... values) {
return Arrays.hashCode(values);
}
它本身还是借助于 Arrays 这个工具类的方法:
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;
}
本来重写 hashCode()
需要使用上面这个 Arrays 工具类里面的方法,但是我们有了这个工具类,就 可以很方便了,这里重写 hashCode()
的方法很简单了(复杂的部分,已经被封装了,哈哈!):
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name,age);
}
那我们来测试一下吧
测试实体类 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);
}
}
测试类
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("小猫",3);
Cat cat2 = new Cat("小猫",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);
}
}
测试结果
说明:可以看出来 cat1 和 cat2 不是一个对象,因为两种的引用不一样,但是对于这种属性完全一样的对象,在集合中我们希望它是被认为是相同的,所以就必须 重写 equals()方法 和 hashCode() 方法。从结果可以看出来,将cat1 和 cat2 加入集合后,集合的 size方法返回值为 1,并且遍历集合也只有一个元素,说明了 重写的方法起作用了。
扩展部分 TreeSet 的简单应用
Comparable 和 Comparator 相关知识
TreeSet 会自动对存入的元素进行排序,是一种很有用的集合。它本身是 SortedSet 接口的实现类,TreeSet 可以确保集合元素处于排序状态。关于TreeSet 本身这里不做过多介绍,我也只是在学习中。
测试类
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 接口进行排序
cats = new TreeSet<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
cat = new Cat("小猫"+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 接口进行排序
//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("小猫"+i, i);
cats.add(cat);
}
System.out.println("-------------Comparator---------------");
cats.forEach(System.out::println);
//故意将方法执行两遍,这样是为了检验 equals()方法和 hsahCode()方法。
for (int i = 0; i < 10; i++) {
cat = new Cat("小猫"+i, i);
cats.add(cat);
}
System.out.println("-------------equals() 和 hashCode() ---------------");
cats.forEach(System.out::println);
}
}
运行结果
说明
这里注意最下面,我进行了 equals() 和 hashCode() 方法的测试,重复加入集合的元素,会被认为是相同的元素,所以遍历元素之后还是原来的元素。前面的内容就是对于 Comparable 和 Comparator 的简单应用,感兴趣的可以点击上面的链接了解一下。
来源:https://blog.csdn.net/qq_40734247/article/details/102904797
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