【关于Java中==和equals( )和hashCode( )三者异同】

在 Java 编程中，比较对象是一个非常常见的操作。然而，许多开发者对于如何正确使用 ==、equals() 和 hashCode() 还是存在困惑。这些问题不仅影响代码的质量，也是面试中的高频考点。

一、== vs equals()：对象比较的基础

1. == 是什么？

== 是 Java 中最基础的比较运算符，它用于比较两个变量的值是否相等。对于基本数据类型（如 int, float, char 等），== 直接比较它们的值；而对于引用类型（如 String, Object 等），== 比较的是内存地址——即两个对象是否指向同一个内存位置。

例子：

int a = 5;
int b = 5;
System.out.println(a == b); // 输出 true，因为 a 和 b 的值相同

String s1 = new String("hello");
String s2 = new String("hello");
System.out.println(s1 == s2); // 输出 false，因为 s1 和 s2 指向不同的内存地址

小提示：对于字符串，虽然 s1 和 s2 都存储了 "hello"，但由于它们是通过 new 关键字创建的，因此指向了不同的内存地址。

2. equals() 是什么？

equals() 是一个方法，默认情况下，它和 == 的行为是一样的——比较两个对象的内存地址。但是，很多类（如 String, Integer）对 equals() 方法进行了重写，使其能够比较对象的内容而不是内存地址。

例子：

String s1 = new String("hello");
String s2 = new String("hello");
System.out.println(s1.equals(s2)); // 输出 true，因为 equals() 比较的是内容，而不是内存地址

注意：只有当类重写了 equals() 方法时，它才会比较对象的内容。否则，默认的 equals() 方法仍然只比较内存地址。

3. == 和 equals() 的区别总结

二、equals() 和 hashCode()：对象相等性与哈希表的关系

1. hashCode() 是什么？

hashCode() 是一个返回整数的方法，它为每个对象生成一个唯一的“指纹”（称为哈希码）。这个哈希码通常用于快速查找对象，尤其是在哈希表（如 HashMap, HashSet）中。

例子：

public class Person {
    private String name;
    private int age;

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

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

在这个例子中，我们重写了 hashCode() 方法，确保每个 Person 对象都有一个基于其 name 和 age 属性的唯一哈希码。

2. equals() 和 hashCode() 的关系

在 Java 中，equals() 和 hashCode() 是紧密相关的，尤其是在使用哈希表时。为了保证程序的正确性，如果你重写了 equals() 方法，必须同时重写 hashCode() 方法。这是因为：

一致性要求：如果两个对象通过 equals() 方法比较结果为 true，那么它们的 hashCode() 值也必须相同。

if (obj1.equals(obj2)) {
    obj1.hashCode() == obj2.hashCode(); // 必须成立
}

非一致性允许：即使两个对象的 hashCode() 值相同，它们通过 equals() 比较的结果不一定为 true。这种情况称为哈希冲突。

if (obj1.hashCode() == obj2.hashCode()) {
    obj1.equals(obj2); // 可能为 false
}

为什么需要重写 hashCode()？

当你将对象放入 HashMap 或 HashSet 中时，JVM 会根据对象的 hashCode() 值来决定将其放在哪个“桶”中。如果两个对象的 hashCode() 值不同，它们会被放在不同的桶中；但如果它们的 hashCode() 值相同，它们可能会被放在同一个桶中，然后 JVM 会进一步使用 equals() 方法来判断它们是否真的相等。

因此，如果不重写 hashCode()，可能会导致以下问题：

• 性能问题：哈希冲突过多，导致查找效率下降。
• 逻辑错误：两个相等的对象可能无法正确识别为相等。

3. 何时需要重写 equals() 和 hashCode()？

• 当你定义了一个自定义类，并且希望根据对象的内容而不是内存地址来判断相等性时，你需要重写 equals() 方法。

• 如果你希望将该对象放入 HashMap 或 HashSet 中，并且希望通过内容来判断相等性，你需要同时重写 hashCode() 方法。

示例：重写 equals() 和 hashCode()

public class Person {
    private String name;
    private int age;

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

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj) return true; // 同一个对象
        if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false; // 类型检查
        Person person = (Person) obj;
        return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

在这个例子中，我们重写了 equals() 和 hashCode() 方法，确保两个 Person 对象只要 name 和 age 相同，它们就会被认为是相等的，并且具有相同的哈希码。

三、高频问题及参考回答

Q1: == 和 equals() 有什么区别？

答：== 是比较两个对象的内存地址（对于引用类型），而 equals() 默认也是比较内存地址，但很多类（如 String）重写了 equals() 方法，使其比较的是对象的内容。简单来说：

• ==：比较的是“身份证号”，即内存地址。
• equals()：比较的是“个人信息”，即对象的内容。

Q2: 什么时候需要重写 equals() 和 hashCode()？

答：当你定义了一个自定义类，并且希望根据对象的内容来判断相等性时，你需要重写 equals() 方法。如果你还希望将该对象放入 HashMap 或 HashSet 中，那么你也需要重写 hashCode() 方法，以确保相等的对象具有相同的哈希码。 总结：

• 如果你只关心对象的内容是否相同，重写 equals() 就够了。
• 如果你还想把对象放入哈希表中，必须同时重写 equals() 和 hashCode()。

Q3: 如果两个对象的 hashCode() 相同，它们一定相等吗？

答：不一定！两个对象的 hashCode() 相同，只能说明它们可能会被放在同一个“桶”中，但它们并不一定相等。这种情况称为哈希冲突。要确定两个对象是否真正相等，还需要调用 equals() 方法进行进一步的比较。

Q4: 如果两个对象通过 equals() 比较结果为 true，它们的 hashCode() 一定相同吗？

答：是的！这是 Java 规定的基本原则之一。如果两个对象通过 equals() 比较结果为 true，那么它们的 hashCode() 值必须相同。否则，哈希表（如 HashMap）将无法正常工作。

Q5: String 类的 == 和 equals() 有什么特殊之处？

答：对于 String 类，== 比较的是两个字符串的内存地址，而 equals() 比较的是字符串的内容。需要注意的是，Java 会对某些字符串进行字符串常量池优化，即相同的字符串字面量会被分配到同一个内存地址，因此在某些情况下，== 也会返回 true。

例子：

String s1 = "hello";
String s2 = "hello";
System.out.println(s1 == s2); // 输出 true，因为它们指向同一个常量池中的字符串

String s3 = new String("hello");
System.out.println(s1 == s3); // 输出 false，因为 s3 是通过 new 创建的，指向不同的内存地址

四、总结

在这篇文章中，我们详细讨论了 Java 中 ==、equals() 和 hashCode() 的区别与联系，并通过通俗易懂的例子帮助你更好地理解这些概念。掌握这些知识不仅能帮助你编写更加健壮的代码，还能在面试中应对各种与对象比较相关的问题。

• ==：比较的是内存地址（对于引用类型）或值（对于基本类型）。
• equals()：默认比较内存地址，但可以通过重写来比较对象的内容。
• hashCode()：为对象生成一个唯一的哈希码，用于快速查找。重写 equals() 时必须同时重写 hashCode()，以确保相等的对象具有相同的哈希码。