重写equals为什么要重写hashcode？

前提

先了解下object 类

public class Object {

    // 比较内存地址是否相等
    public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }

    //把对象的内部地址转换成一个整数，也就是hash值
    public native int hashCode();
    
    //........省略部分代码.............
}

实例

假设在业务上，我们认为名字相同的便是同一个人

public class Student {
    private String name;
    private Integer age;

    // ....省略getter和 setter方法....
    
    @Override
    public boolean equals(Object o) { //我们认为名字相同的便是同一个人
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return Objects.equals(name, student.name);
    }
}

猜想

如果不重写 ​​hashcode ​​ 会发生什么

public static void main(String[] args) {
    Map<Object, Object> map = new HashMap<>(4);
    Student student1 = new Student("zhangsan", 11);
    Student student2 = new Student("zhangsan", 22);
    map.put(student1,student1);
    map.put(student2,student2);
    System.out.println(map.size());
}

下面看看map的put操作发生了什么？

//hashmap的hash算法
static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {
        Node<K,V> e; K k;
        //1、先比较key的hash值是否相等，再比较key的内存地址是否相等 或者 key的 equals 是否相等
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;
        //2、hash不相等，再比较是不是TreeNode类型
        else if (p instanceof TreeNode)
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        //3、链表是否存在相等节点
        else {
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                if ((e = p.next) == null) { //当前链表的下一个节点是空的
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);//添加新节点
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // 链表长度大于等于 7 ，树化，退出循环
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;  
                }
                //下一个节点是否要添加的节点相等，是退出循环
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                //继续往链表后面走
                p = e;
            }
        }
        //如果链表中存在相同节点，返回旧值
        if (e != null) { // existing mapping for key
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
        }
    }
    ++modCount;
    if (++size > threshold)
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

我们发现当有冲突时，判断的顺序如下

  • 先比较key的hash值是否相等，再比较key的内存地址是否相等 或者 key的 equals 是否相等
  • hash不相等，再比较是不是TreeNode类型
  • 链表是否存在相等节点

由于我们认为名字相同的便是同一个人
当 ​​​put​​​ 的时候，先比较 student1 和 student2 的 ​​hash​​​ 值，由于 student1 和 student2 是不同的对象，他们的 ​​hashcode​​​ 方法是调用的 ​​object.hashcode​​ 方法，比较的是对象的地址，很明显，下面这个方法算出来的hash是不相等的

//hashmap的hash算法
static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

hash值不相等，也不是TreeNode类型，添加进链表

矛盾了

可是现在名字相同，但是在map中却存在两个人，很明显违背了我们的初衷
很明显，矛盾产生的原因就是调用了 ​​​object.hashcode​​​ 方法，计算出了不相等的hash值，如果hash值相等，便能满足下面的 ​​if​​ 语句

//1、先比较key的hash值是否相等，再比较key的内存地址是否相等 或者 key的 equals 是否相等
 if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
     e = p;

于是乎，我想设计使得名字相同的 student 产生相同的hash值

重写hashcode

我们知道不同的值可能会产生相同的hash值，但是在map中这个问题是不存在的，因为当hash值相等时，还会比较它的 ​​equals​​方法，但是我们也应该尽量避免hash的碰撞，毕竟hash碰撞对性能还是有点影响的

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

综上，重写equals要重写hashcode就是为了避免像在map这样的数据结构中，禁止同一个key存在多个value值。
结束！！！