java - 在Java中，为什么equals()和hashCode()必须保持一致？

Question

如果我重写类中的任何一个方法，它必须确保如果A.equals(B) == true then A.hashCode() == B.hashCode 也必须为真。

谁能告诉我一个简单的例子，如果违反了这一点，它会导致问题吗？我觉得跟你用那个class作为Hashmap的key类型有关系吗？

Answer 1

当然:

public class Test {
  private final int m, n;

  public Test(int m, int n) {
    this.m = m;
    this.n = n;
  }

  public int hashCode() { return n * m; }

  public boolean equals(Object ob) {
    if (ob.getClass() != Test.class) return false;
    Test other = (Test)ob;
    return m == other.m;
  }
}

与:

Set<Test> set = new HashSet<Test>();
set.put(new Test(3,4));
boolean b = set.contains(new Test(3, 10)); // false

从技术上讲，这应该是正确的，因为在这两种情况下 m == 3。

一般来说，HashMap 是这样工作的:它有数量可变的通常称为“桶”的东西。桶的数量会随时间变化(随着条目的添加和删除)，但它始终是 2 的幂。

假设给定的 HashMap 有 16 个桶。当您调用 put() 添加条目时，会计算键的 hashCode()，然后根据桶的大小采用掩码。如果您(按位)AND hashCode() 与 15 (0x0F)，您将获得最后 4 位，等于 0 到 15 之间的数字:

int factor = 4;
int buckets = 1 << (factor-1) - 1; // 16
int mask = buckets - 1; // 15
int code = key.hashCode();
int dest = code & mask; // a number from 0 to 15 inclusive

现在，如果该存储桶中已经有一个条目，您就会遇到所谓的碰撞。有多种方法可以处理此问题，但 HashMap 使用的方法(并且可能是最常见的一种)是分桶。所有具有相同掩码哈希码的条目都放在某种列表中。

所以要查找给定的键是否已经在映射中:

1. 计算掩码哈希码；
2. 找到合适的桶；
3. 如果为空，则没有找到key；
4. 如果 is 不为空，则遍历存储桶中的所有条目以检查 equals()。

查看桶是一个线性 (O(n)) 操作，但它在一个小子集上。哈希码桶的确定本质上是恒定的 (O(1))。如果桶足够小，那么访问 HashMap 通常被描述为“接近 O(1)”。

您可以对此进行一些观察。

首先，如果您有一堆对象都返回 42 作为它们的哈希码，HashMap 仍然可以工作，但它将作为一个昂贵的列表运行。访问将是 O(n)(因为无论桶的数量如何，所有内容都将在同一个桶中)。事实上，我在一次采访中被问到过这个问题。

其次，回到你原来的观点，如果两个对象相等(意思是 a.equals(b) == b.equals(a) == true)但是有不同的哈希码然后HashMap 将(可能)查找错误的存储桶，从而导致不可预测和未定义的行为。