Java中的对象要怎样才算相等

2018-06-27 10:04:14来源:未知 阅读 ()

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一、引用相等性与对象相等性

1. 引用相等性

引用到堆上同一个对象的两个引用是相等的,这就是引用的相等性。

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如果想要知道两个引用是否相等,可以使用==来比较变量上的字节组合,如果引用到相同的对象,字节组合也会一样:

if (foo == bar){
    // 两个引用都指向同一个对象
}

 

2. 对象相等性

堆上的两个不同对象在意义上是相同的,这就是对象的相等性。

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两个对象相等的条件是它们的hashCode相等,而且调用以另一个对象为参数的equals时返回true:

if (foo.equals(bar) && foo.hashCode() == bar.hashCode()) {
    // 两个引用指向同一个对象或者两个对象是相等的 
}

我们知道所有的类都继承自Object类,而Object类默认的equals方法是使用==进行比较:

public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
}

Object类的hashCode函数:

public native int hashCode();

是一个native函数,而且返回值类型是整形;实际上,该native方法将对象在内存中的地址作为哈希码返回,可以保证不同对象的返回值不同。

因此,要比较两个对象的相等性,首先需要重写equals和hashCode方法。

 

二、equals()与hashCode()的规范与关系

1. equals()方法

JDK中说明了实现equals()方法应该遵守的约定:

1)自反性:x.equals(x)必须返回true。

2)对称性:x.equals(y)与y.equals(x)的返回值必须相等。

3)传递性:x.equals(y)为true,y.equals(z)也为true,那么x.equals(z)必须为true。

4)一致性:如果对象x和y在equals()中使用的信息都没有改变,那么x.equals(y)值始终不变。

5)非null:x不是null,y为null,则x.equals(y)必须为false。

 

2. hashCode()方法

JDK中对hashCode()方法的作用,以及实现时的注意事项做了说明:

1)hashCode()在哈希表中起作用,如java.util.HashMap。

2)如果对象在equals()中使用的信息都没有改变,那么hashCode()值始终不变。

3)如果两个对象使用equals()方法判断为相等,则hashCode()方法也应该相等。

4)如果两个对象使用equals()方法判断为不相等,则不要求hashCode()也必须不相等;但是开发人员应该认识到,不相等的对象产生不相同的hashCode可以提高哈希表的性能。

 

3. equals()与hashCode()的关系

通过上面两点我们可以推出结论,如果有两个对象a,b,如果有:

a.equals(b),则a.hashCode() == b.hashCode()为真,即两个值相等的对象,他们的hashCode一定相等

反过来则不一定成立。

实际上在Java中,要证明两个对象值相等,只要a.equals(b)为true就可以了。

 

三、hashCode的作用

总的来说,hashCode()在哈希表中起作用,如HashSet、HashMap等。

当我们向哈希表(如HashSet、HashMap等)中添加对象object时,首先调用hashCode()方法计算object的哈希码,通过哈希码可以直接定位object在哈希表中的位置(一般是哈希码对哈希表大小取余)。如果该位置没有对象,可以直接将object插入该位置;如果该位置有对象(可能有多个,通过链表实现),则调用equals()方法比较这些对象与object是否相等,如果相等,则不需要保存object;如果不相等,则将该对象加入到链表中。

这也就解释了为什么equals()相等,则hashCode()必须相等。如果两个对象equals()相等,则它们在哈希表(如HashSet、HashMap等)中只应该出现一次;如果hashCode()不相等,那么它们会被散列到哈希表的不同位置,哈希表中出现了不止一次。

实际上,在JVM中,加载的对象在内存中包括三部分:对象头、实例数据、填充。其中,对象头包括指向对象所属类型的指针和MarkWord,而MarkWord中除了包含对象的GC分代年龄信息、加锁状态信息外,还包括了对象的hashcode;对象实例数据是对象真正存储的有效信息;填充部分仅起到占位符的作用, 原因是HotSpot要求对象起始地址必须是8字节的整数倍。

 

四、参考

1. 《Head First Java(第二版)》

2. 详解equals()方法和hashCode()方法

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