Java中hashCode和equals相关问题阐述

本文主要针对如下三个问题进行解释:

  • 默认情况下hashCode相同是不是意味着equals方法相等?
  • 默认情况下equals方法相等是不是意味着hashCode相同?
  • 重写equals方法是不是需要重写hashCode方法?为什么?

默认情况下hashCode相同是不是意味着equals方法相等和问题?equals方法相等是不是意味着hashCode相同?

之所以将这两个问题放在一起,是因为两个问题可以联系在一起回答,在Object类中的hashCode和equals方法中已经有了该问题的答案

image.png

图中红色区域的意思为:如果两个对象根据equals方法判定相等,那么这两个对象的hashCode方法必定是相同的integer的整形值。其中暗含了两层意思:

  1. equals相等的两个对象,其hashCode必定相等
  2. 通过equals判定前,必定有hashCode值比较判断的步骤

看到这里我们自然疑惑hashCode方法是如何得到某个对象的hash值的,我们再看如下这句话

image.png

其中说到hashCode方法一种典型的实现是将对象在堆内的地址通过某种手段转成一个integer整形值,但是该方法是native修饰的,需要通过查阅openjdk的源码得到,查阅相关资料得到真正对应的hashCode生成方法如下

intptr_t ObjectSynchronizer::FastHashCode (Thread * Self, oop obj) {
  if (UseBiasedLocking) {
    // NOTE: many places throughout the JVM do not expect a safepoint
    // to be taken here, in particular most operations on perm gen
    // objects. However, we only ever bias Java instances and all of
    // the call sites of identity_hash that might revoke biases have
    // been checked to make sure they can handle a safepoint. The
    // added check of the bias pattern is to avoid useless calls to
    // thread-local storage.
    if (obj->mark()->has_bias_pattern()) {
      // Box and unbox the raw reference just in case we cause a STW safepoint.
      Handle hobj (Self, obj) ;
      // Relaxing assertion for bug 6320749.
      assert (Universe::verify_in_progress() ||
              !SafepointSynchronize::is_at_safepoint(),
             biases should not be seen by VM thread here);
      BiasedLocking::revoke_and_rebias(hobj, false, JavaThread::current());
      obj = hobj() ;
      assert(!obj->mark()->has_bias_pattern(), biases should be revoked by now);
    }
  }
 
  // hashCode() is a heap mutator ...
  // Relaxing assertion for bug 6320749.
  assert (Universe::verify_in_progress() ||
          !SafepointSynchronize::is_at_safepoint(), invariant) ;
  assert (Universe::verify_in_progress() ||
          Self->is_Java_thread() , invariant) ;
  assert (Universe::verify_in_progress() ||
         ((JavaThread *)Self)->thread_state() != _thread_blocked, invariant) ;
 
  ObjectMonitor* monitor = NULL;
  markOop temp, test;
  intptr_t hash;
  markOop mark = ReadStableMark (obj);
 
  // object should remain ineligible for biased locking
  assert (!mark->has_bias_pattern(), invariant) ;
 
  if (mark->is_neutral()) {
    hash = mark->hash();              // this is a normal header
    if (hash) {                       // if it has hash, just return it
      return hash;
    }
    hash = get_next_hash(Self, obj);  // allocate a new hash code
    temp = mark->copy_set_hash(hash); // merge the hash code into header
    // use (machine word version) atomic operation to install the hash
    test = (markOop) Atomic::cmpxchg_ptr(temp, obj->mark_addr(), mark);
    if (test == mark) {
      return hash;
    }
    // If atomic operation failed, we must inflate the header
    // into heavy weight monitor. We could add more code here
    // for fast path, but it does not worth the complexity.
  } else if (mark->has_monitor()) {
    monitor = mark->monitor();
    temp = monitor->header();
    assert (temp->is_neutral(), invariant) ;
    hash = temp->hash();
    if (hash) {
      return hash;
    }
    // Skip to the following code to reduce code size
  } else if (Self->is_lock_owned((address)mark->locker())) {
    temp = mark->displaced_mark_helper(); // this is a lightweight monitor owned
    assert (temp->is_neutral(), invariant) ;
    hash = temp->hash();              // by current thread, check if the displaced
    if (hash) {                       // header contains hash code
      return hash;
    }
    // WARNING:
    //   The displaced header is strictly immutable.
    // It can NOT be changed in ANY cases. So we have
    // to inflate the header into heavyweight monitor
    // even the current thread owns the lock. The reason
    // is the BasicLock (stack slot) will be asynchronously
    // read by other threads during the inflate() function.
    // Any change to stack may not propagate to other threads
    // correctly.
  }
 
  // Inflate the monitor to set hash code
  monitor = ObjectSynchronizer::inflate(Self, obj);
  // Load displaced header and check it has hash code
  mark = monitor->header();
  assert (mark->is_neutral(), invariant) ;
  hash = mark->hash();
  if (hash == 0) {
    hash = get_next_hash(Self, obj);
    temp = mark->copy_set_hash(hash); // merge hash code into header
    assert (temp->is_neutral(), invariant) ;
    test = (markOop) Atomic::cmpxchg_ptr(temp, monitor, mark);
    if (test != mark) {
      // The only update to the header in the monitor (outside GC)
      // is install the hash code. If someone add new usage of
      // displaced header, please update this code
      hash = test->hash();
      assert (test->is_neutral(), invariant) ;
      assert (hash != 0, Trivial unexpected object/monitor header usage.);
    }
  }
  // We finally get the hash  
  return hash;

重写equals方法是不是需要重写hashCode方法?为什么?

首先该问题的答案仍然在Object中的equals方法注释中写的很清楚,如下图所示

image.png

按红框处的官方解释来说,只要equals方法被重写了就必须重写hashCode方法,此处也解释了“必须”的原因,要维持hashCode方法的contract约定,hashCode方法中申明了相同的对象必须有相同的hash code。
为了进一步加深对该“必须”的理解,这里又从两个方面举例说明:
<li> 自己创建一个自定义对象,只重写equals方法而不重写hashCode方法,看看有什么问题
<li> 从HashMap源码的角度分析一下,如果只重写equals而不重写hashCode有什么问题

<p> 自己创建一个Person对象,有pname和age字段,如下所示

public class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 7592930394427200495L;

    private String pname;
    private int age;

    public Person() {

    }

    public Person(String pname, int age) {
        this.pname = pname;
        this.age = age;
    }

    public String getPname() {
        return pname;
    }

    public void setPname(String pname) {
        this.pname = pname;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (!(o instanceof Person)) return false;

        Person person = (Person) o;

        if (age != person.age) return false;
        return !(pname != null ? !pname.equals(person.pname) : person.pname != null);

    }

//    @Override
//    public int hashCode() {
//        int result = pname != null ? pname.hashCode() : 0;
//        result = 31 * result + age;
//        return result;
//    }
}

<p> 进行测试

@Test
    public void fun() {
        Person p1 = new Person("lisi", 15);
        Person p2 = new Person("lisi", 15);
        Assert.assertEquals(false, p1.equals(p2));
    }

<p> 结果如下

image.png

p1和p2在java堆中肯定分属不同的Person实例对象,其地址必定不相同,但因为我们仅仅重写了equals方法,只对pname和age的值进行了比对从而导致了结果的错误,如果重写了hashCode方法,根据两个实例地址的相关算法进行判断就会避免这个问题

同样的我们再来分析HashMap中的一段源码再次说明hashCode和equals方法同时重写的重要性,其中的关键点在于put操作时的逻辑

image.png

当新元素放入HashMap时,会首先计算出该元素对应放在哪一个Entry链表上(HashMap原理不了解的请查阅相关文档),然后通过和链表上的每一个元素比较,来判断新加入元素是否是重复元素,而判断重复元素的思路就体现了两个方法协同的重要性,首先会判断两个元素的hash值是否相等,再判断两个元素equals是否相等,设想一下,如果没有重写元素的hashCode方法,那么就有可能存在这种可能,两个元素不等,但hash code相等,重写的equals也相等(如Person例中),从而导致错误的覆盖

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,053评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,527评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,779评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,685评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,699评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,609评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,989评论 3 396
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,654评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,890评论 1 298
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,634评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,716评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,394评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,976评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,950评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,191评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,849评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,458评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 从三月份找实习到现在,面了一些公司,挂了不少,但最终还是拿到小米、百度、阿里、京东、新浪、CVTE、乐视家的研发岗...
    时芥蓝阅读 42,174评论 11 349
  • 1. Java基础部分 基础部分的顺序:基本语法,类相关的语法,内部类的语法,继承相关的语法,异常的语法,线程的语...
    子非鱼_t_阅读 31,567评论 18 399
  • 一、基本数据类型 注释 单行注释:// 区域注释:/* */ 文档注释:/** */ 数值 对于byte类型而言...
    龙猫小爷阅读 4,253评论 0 16
  • 本来是在岸边欣赏美景的,却不料掉进了水里,不会游泳,水在窒息的时候,只能胡乱扑腾,可能抓伤了小鱼,可能拽伤了芦苇。...
    好似心中有魔法阅读 171评论 0 2
  • 日光越来越少 太阳没能叫醒睡眠 醒来的时候屋子一片晦暗 调好的闹钟错过了三个 玻璃窗外不见喜爱的明亮 是啊 秋天快...
    年轻且优秀的兔大姐阅读 270评论 9 10