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聊聊hashCode() 和 equals()的区别

时间:2023-12-05 本站 点击:0

equals()

equals() 方法用于比较两个对象是否相等,它与 == 相等比较符有着本质的不同。

在万物皆对象的 Java 体系中,系统把判断对象是否相等的权力交给程序员。具体的措施是把 equals() 方法写到 Object 类中,并让所有类继承 Object 类。 这样程序员就能在自定义的类中重写 equals() 方法, 从而实现自己的比较逻辑。

关于 equals() 和 == 的区别你可以–参考这篇文章–

hashCode()

hashCode() 的意思是哈希值, 哈希值是经哈希函数运算后得到的结果,哈希函数能够保证相同的输入能够得到相同的输出(哈希值),但是不能够保证不同的输入总是能得出不同的输出。

当输入的样本量足够大时,是会产生哈希冲突的,也就是说不同的输入产生了相同的输出。

暂且不谈冲突,就相同的输入能够产生相同的输出这点而言,是及其宝贵的。它使得系统只需要通过简单的运算,在时间复杂度O(1)的情况下就能得出数据的映射关系,根据这种特性,散列表应运而生。

一种主流的散列表实现是:用数组作为哈希函数的输出域,输入值经过哈希函数计算后得到哈希值。然后根据哈希值,在数组种找到对应的存储单元。当发生冲突时,对应的存储单元以链表的形式保存冲突的数据。

两者关系

在大多数编程实践中,归根结底会落实到数据的存取问题上。 在汇编语言时代,你需要老老实实地对每个数据操作编写存取语句。

而随着时代发展到今天,我们都用更方便灵活的高级语言编写代码,比如 Java。

Java 以面向对象为核心思想,封装了一系列操作数据的 api,降低了数据操作的复杂度。

但在我们对数据进行操作之前,首先要把数据按照一定的数据结构保存到存储单元中,否则操作数据将无从谈起。

然而不同的数据结构有各自的特点,我们在存储数据的时候需要选择合适的数据结构进行存储。 Java 根据不同的数据结构提供了丰富的容器类,方便程序员选择适合业务的容器类进行开发。

通过继承关系图我们看到 Java 的容器类被分为 Collection 和 Map 两大类,Collection 又可以进一步分为 List 和 Set。 其中 Map 和 Set 都是不允许元素重复的,严格来说Map存储的是键值对,它不允许重复的键值。

值得注意的是:Map 和 Set 的绝大多数实现类的底层都会用到散列表结构。

讲到这里我们提取两个关键字不允许重复和散列表结构,

回顾 hashCode() 和 equals() 的特点,你是否想到了些什么东西呢?

equals()力不从心

上面提到 Set 和 Map 不存放重复的元素(key),这些容器在存储元素的时必须对元素做出判断:在当前的容器中有没有和新元素相同的元素?

你可能会想:这容易呀,直接调用元素对象的 equals() 方法进行比较不就行了吗?

如果容器中的存储的对象数量较少,这确实是个好主意,但是如果容器中存放的对象达到了一定的规模,要调用容器中所有对象的 equals() 方法和新元素进行比较,就不是一件容易的事情了。

就算 equals() 方法的比较逻辑简单无比,总的来说也是一个时间复杂度为 O(n) 的操作啊。

hashCode() 小力出奇迹

但在散列表的基础上,判断新对象是否和已存在对象相同就容易得多了。

由于每个对象都自带有 hashCode(),这个 hashCode 将会用作散列表哈希函数的输入,hashCode 经过哈希函数计算后得到哈希值,新对象会根据哈希值,存储到相应的内存的单元。

我们不妨假设两个相同的对象,hashCode() 一定相同,这么一来就体现出哈希函数的威力了。

由于相同的输入一定会产生相同的输出,于是如果新对象,和容器中已存在的对象相同,新对象计算出的哈希值就会和已存在的对象的哈希值产生冲突。

这时容器就能判断:这个新加入的元素已经存在,需要另作处理:覆盖掉原来的元素(key)或舍弃。

按照这个思路,如果这个元素计算出的哈希值所对应的内存单元没有产生冲突,也就是没有重复的元素,那么它就可以直接插入。

所以当运用 hashCode() 时,判断是否有相同元素的代价,只是一次哈希计算,时间复杂度为O(1),这极大地提高了数据的存储性能。

总结

1、如果两个对象相同(即用equals比较返回true),那么它们的hashCode值一定要相同;

2、如果两个对象的hashCode相同,它们并不一定相同(即用equals比较返回false)。

为了提高程序的效率才实现了hashcode方法,先进行hashcode的比较,如果不同,那没就不必在进行equals的比较了,这样就大大减少了equals比较的次数。


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