你真的懂了 == 与 equals() 与 hashCode() 的区别与联系了吗？

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前言

== 与 equals() 与 hashCode() 的区别与联系可以说是 Java 的经典和高频面试题了。
这个问题好像不难，但是如果没有好好了解一下，却是真的很容易被问住。
来个自测：
如果以下这些问题你都可以非常确定的回答出来，那这篇博客可以不用看了；反之，如果你对有些问题还不了解，或者模棱两可，那务必好好把这篇博客看完！

== 与 equals() 的区别？
重写了 hashCode() 方法后，散列码（或者称为：哈希值）一样的两个对象一定相等吗？
如果没有重写 hashCode() 方法，散列码（哈希值）一样的两个对象相等吗？
为什么重写了 equals() 方法后，还要重写 hashCode() 方法？如果不重写会出现什么问题？

下面首先将这3个单独介绍一下：

一、==

对于基本数据类型， == 比较的是值。
对于引用数据类型，== 比较的是内存地址。

二、equals()

equals() 是 Object 类提供的方法，若未重写，底层相当于是一个 == 。
但一般是使用重写后的 equals() 的方法，用来比较的两个对象的属性值是否相同。
Java 语言规范要求 equals 方法要满足以下五点：
① 自反性： 对于任何非空引用 x ，x.equals(x) 应该返回 true 。
② 对称性： 对于任何引用 x 和 y ，当且仅当 x.equals(y) 返回 true 时， y.equals(x) 返回 true 。
③ 传递性： 对于任何引用 x、y 和 z ，如果 x.equals(y) 返回 true ， y.equals(z) 返回 true ，那么 x.equals(z) 也应该返回 true 。
④ 一致性： 如果 x 和 y 引用的对象没有发生变化，那么反复多次调用 x.equals(y) 应该返回同样的结果。
⑤ 对于任何非空引用 x ， x.equals(null) 应该返回false。
Java的内置类一般都已经重写了 equals 方法，比如 String 类。
重写一个 equals() 方法
① 检查是否是同一个对象的引用，如果是的话直接返回 true 。
② 检查是否是同一个类型，如果不是的话，直接返回 false 。
③ 将对象强制转换为相应类类型的变量。
④ 判断两个对象每个字段是否都相等，基本类型字段用 == 比较，对象字段用 equals 比较；如果所有字段都相等，返回 true ，否则返回 false 。

public class Student {
   
    private int id;
    private String name;
    private String age;

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
   
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return id == student.id &&
                Objects.equals(name, student.name) &&
                Objects.equals(age, student.age);
    }
}

三、hashCode()

hashCode() 方法是 Object 类提供的一个本地方法，用于返回对象的散列码（hash code），散列码可以是任意的整数，包括正数和负数。
两个相等的对象要求返回相等的散列码。
Object 默认提供的本地方法 hashCode() 方法，并不一定是将对象的内存地址直接当作散列码来返回；而是通过该对象的内部地址转换成的一个整数作为散列码返回。
(《Java核心技术卷Ⅰ》11版中也说了：“每个对象都有一个默认的散列码，其值由对象的存储地址得出。”，注意，这里说的是 “由对象的存储地址得出”，而不是说 “其值是对象的存储地址”。)
(其实到底会不会直接返回内存地址当作散列码取决于运行时库和JVM的具体实现，OpenJDK默认情况下不是直接返回内存地址作为散列码，验证的话，可以看看这篇博客：Java的Object.hashCode()的返回值到底是不是对象内存地址？)
覆盖 equals() 方法时，也要覆盖 hashcode() 方法，使得如果 x.equals(y) 返回 true ，那么 x.hashCode() 与 y.hashCode() 就必须返回相同的值。（为什么要这样做？文章后面会解释。）
Java的内置对象，一般都重写了

四、知道了 == 、equals()、hashCode() 基本概念之后，我们来看看博客开始的几个问题：

4.1 == 与 equals() 的区别？

（这个不难，根据上面的内容，分别说出 == 与 equals 的概念也就是说出了区别了。）

4.2 重写了 hashCode() 方法之后，散列码一样的两个对象一定相等吗？

重写了 hashCode() 方法之后，不同的两个对象的散列值可能相同。因为基于方法的实现，不同的对象经过方法计算出的值可能一样（假设计算方法是 hash%3，而 5%3=2 ，8%3=2 ，两个不同的 hash%2 取余都是 2 ）。

再比如，我们来看一下 Java的 String 类中的 hashCode() 的实现：

String类的 hashCode() 就会出现不同的对象，但是散列值不同：

4.3 如果没有重写 hashCode() 方法散列码一样的两个对象一定相等吗？

如果没有重写 hashCode() 方法，不同的两个对象的散列值依旧可能相同；意思也就是说，散列值相同的两个对象可能不是同一个对象。因为 Object 类的默认的 hashCode 方***从对象的存储地址得出散列码，它是通过对象的内存地址转换成一个整数来实现的，而不是直接将内存地址当作散列值。

4.4 为什么重写了 equals() 方法，还要重写 hashCode() 方法？如果不重写会出现什么问题？

如果只重写 equals 方法，而不重写 hashCode() 方法，在向集中添加元素时，可能会使集中出现相同值的元素。

下面来测试一下看看：

① equals() 和 hashCode() 方法都重写

首先我们写一个学生类，有两个字段（id 和 name），重写 equals() 和 hashCode() 方法，为了方便我们查看结果，顺便把 toString方法重写一下。

然后我们在测试类中去测试一下：

可以看到，，虽然 student1 与 student2 两个对象的是两个不同的对象，但是他们的 id 和 name 都一样，重写了 equals() 和 hashCode() 方法后，这两个对象调用 equasls 比较返回的是true，并且这两个对象的散列码也一样；插入到 studentSet 集中时，也只能插入一个。

②只重写 equals() 方法，不重写 hashCode() 方法

还是刚刚的代码，但是这次我们只重写了 equals() 方法，而没有重写 hashCode() 方法。

同样的测试类再测试一下：

这两个对象调用 equals() 方法返回的还是 true，但是这两个的散列码却不同，插入到集中的时候，明明两个对象的字段值一模一样，但是可以插入到一个集中！！这就违反了集的定义了（集中存放的是不重复的数据）。
不仅集 hashSet 中可能会遇到这样的问题，其他用到散列码的地方也可能会遇到这样的问题。