Hashcode что это

Методы equals() и hashcode() в языке Java

Разберём equals и hashCode в Java: поговорим о различии методов, контрактов, а также посмотрим на реальные примеры использования.

Методы equals и hashCode в Java в чём-то очень схожи, и даже вместе генерируются средствами IDE, таких как IntelliJ IDEA. Что в них общего, каковы отличия, и что будет, если использовать только один из методов?

1. Метод equals()
2. Контракт equals()
3. Использование equals
4. Метод hashcode()
5. Контракт hashCode()
6. Использование hashCode
7. Почему equals и hashCode в Java переопределяются вместе

Метод equals() в Java

Как вы наверняка знаете, сравнение посредством == в Java сравнивает ссылки, но объекты таким образом не сравнить. Следующий пример подобного сравнения двух строк вернёт false :

public static void main(String[] args) < //false System.out.println(new String("Tproger") == new String("Tproger")); > 

Пусть значения и одинаковы, но переменные String указывают на разные объекты.

Тут-то в игру и вступает метод equals() , предусмотренный в Java для сравнения именно объектов. Данный метод проверяет два объекта одного происхождения на логическую равность.

То есть, сравнивая два объекта, программисту необходимо понять, эквивалентны ли их поля. При этом необязательно все поля должны быть идентичными, поскольку метод equals() подразумевает именно логическое равенство.

Контракт equals() в Java

Используя equals , мы должны придерживаться основных правил, определённых в спецификации Java:

1. Рефлексивность — x.equals(x) возвращает true .
2. Симметричность — x.equals(y) y.equals(x) .
3. Транзитивность — x.equals(y) y.equals(z) x.equals(z) .
4. Согласованность — повторный вызов x.equals(y) должен возвращать значение предыдущего вызова, если сравниваемые поля не изменялись.
5. Сравнение null — x.equals(null) возвращает false .

Использование equals

Предположим, у нас есть класс Programmer , в котором предусмотрены поля с должностью и зарплатой:

public class Programmer < private final String position; private final int salary; protected Programmer(String position, int salary) < this.position = position; this.salary = salary; >> 

В переопределённом методе equals() обе переменные участвуют в проверке. Также вы всегда можете убрать ту переменную, которую не хотите проверять на равенство.

Зачастую метод equals в Java определяется вместе с hashCode, но здесь мы рассмотрим первый метод отдельно:

@Override public boolean equals(Object o)

Определим объекты programmer1 и programmer2 типа Programmer с одинаковыми значениями. При их сравнении с помощью == вернётся false , так как это разные объекты. Если же мы используем для сравнения метод equals() , вернётся true :

public class Main extends Programmer < protected Main(String position, int salary) < super(position, salary); >public static void main(String[] args) < Programmer programmer1 = new Programmer("Junior", 300); Programmer programmer2 = new Programmer("Junior", 300); //false System.out.println(programmer1 == programmer2); //true System.out.println(programmer1.equals(programmer2)); >> 

А вот такой результат мы получим, если хотя бы одна переменная (обозначенное поле объекта) из метода equals() не совпадёт:

public class Main extends Programmer < protected Main(String position, int salary) < super(position, salary); >public static void main(String[] args) < Programmer programmer1 = new Programmer("Junior", 300); Programmer programmer2 = new Programmer("Middle", 300); //false System.out.println(programmer1 == programmer2); //false System.out.println(programmer1.equals(programmer2)); >> 

Метод hashcode() в Java

Наконец, мы дошли до сравнения методов equals и hashCode в языке Java.

Фундаментальное отличие в том, что hashCode() — это метод для получения уникального целочисленного номера объекта, своего рода его идентификатор. Благодаря хешу (номеру) можно, например, быстро определить местонахождение объекта в коллекции.

Это число используется в основном в хеш-таблицах, таких как HashMap . При этом хеш-функция получения числа на основе объекта должна быть реализована таким образом, чтобы обеспечить равномерное распределение элементов по хэш-таблице. А также минимизировать возможность появления коллизий, когда по разным ключам функция вернёт одинаковое значение.

В случае Java, метод hashCode() возвращает для любого объекта 32-битное число типа int . Сравнить два числа между собой гораздо быстрее, чем сравнить два объекта методом equals() , особенно если в нём используется много полей.

Контракт hashCode() в Java

1. Повторный вызов hashCode для одного и того же объекта должен возвращать одинаковые хеш-значения, если поля объекта, участвующие в вычислении значения, не менялись.
2. Если equals() для двух объектов возвращает true , hashCode() также должен возвращать для них одно и то же число.
3. При этом неравные между собой объекты могут иметь одинаковый hashCode .

Использование hashCode

Вернёмся к нашему классу Programmer . По-хорошему, вместе с equals() должен быть использован и метод hashCode():

public class Programmer < private final String position; private final int salary; protected Programmer(String position, int salary) < this.position = position; this.salary = salary; >@Override public boolean equals(Object o) < if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; Programmer that = (Programmer) o; if (salary != that.salary) return false; return Objects.equals(position, that.position); >@Override public int hashCode() < int result = position != null ? position.hashCode() : 0; result = 31 * result + salary; return result; >> 

Почему equals и hashCode в Java переопределяются вместе

Сперва производится сравнение по хешу, чтобы понять, совпадают ли объекты, а только после подключается equals , чтобы определить, совпадают ли значения полей объекта.

Рассмотрим два сценария.

1. equals есть, hashCode нет

С точки зрения метода equals два объекта будут логически равны, но по hashCode они не будут иметь ничего общего. Таким образом, помещая некий объект в хэш-таблицу, мы рискуем не получить его обратно по ключу:

Map m = new HashMap<>(); m.put(new Point(1, 1), "Point A"); //pointName == null String pointName = m.get(new Point(1, 1)); 

2. hashCode есть, equals нет

Метод equals по умолчанию сравнивает указатели на объекты, определяя, ссылаются ли они на один и тот же объект. Следовательно, пример из предыдущего пункта по идее должен выполняться. Но мы по-прежнему не сможем найти наш объект в хэш-таблице.

Для успешного поиска объекта в хэш-таблице помимо сравнения хэш-значений ключа используется также определение логического равенства ключа с искомым объектом.

Следите за новыми постами по любимым темам

Подпишитесь на интересующие вас теги, чтобы следить за новыми постами и быть в курсе событий.

Как работает метод hashCode () Java?

Java.lang.Object имеет методы, называемые hasCode(), и эти методы играют значительную роль в приложении реального времени. Объект hashCode() Object фактически является нативным методом, и реализация на самом деле не в чистой Java. Если посмотреть на источник Object Class, вы можете увидеть следующий код для hashCode.

public native int hashCode();

Это указывает на то, что hashCode — это собственная реализация, которая в определенной степени обеспечивает адрес памяти. Однако можно переопределить метод hashCode в вашем классе реализации. Родные методы являются либо внутренними, либо написанными за пределами Java в «родном» коде, то есть конкретным для данного компьютера.

Java не создает значимого хэш-кода для вас, это ваша работа как разработчик для создания полезного хэш-кода. Однако Object генерирует HashCode на основе адреса памяти экземпляра объекта. Большинство классов (особенно Collection API) должны реализовывать собственный HashCode (а по контракту — собственный метод equals). Значение, возвращаемое hashCode(), никоим образом не гарантируется как адрес памяти объекта. Согласно Java API, вычисление hashcode основано на 32-битном внутреннем адресе JVM (Java Virtual Machine) объекта. Верно, что объект перемещается во время выполнения. Но hashcode не меняется.

Пример

Student student1 = new Student(); person1.setName("John"); Student student2 = new Student(); person2.setName("Doe"); Student student3 = student2;

В приведенном выше случае student1.hashCode не будет равен student2.hashCode, потому что адреса памяти этих двух объектов не совпадают. Но student2.hashCode будет равен student3, потому что они указывают на один и тот же объект. Поэтому, если вам нужно использовать метод hashCode для ваших объектов, вы должны реализовать его самостоятельно.

Метод HashCode и Equals в Java

В Java каждый объект имеет доступ к методу equals(), поскольку он наследуется от класса Object. Если два объекта равны в соответствии с методом equals (Object), то вызов метода hashCode для каждого из двух объектов должен давать одинаковый целочисленный результат. Вы должны переопределить hashCode() в каждом классе, который переопределяет equals(). Подробнее о . Метод HashCode и Equals

15.12. Java – Метод hashCode()

Метод hashCode() – возвращает хэш-код для данной строки. Как вычисляется хэш-код для объекта String:

s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + . + s[n-1] 

Использование целочисленной арифметики, где s[i] – i-ый символ строки, n – длина строки, и ^ указывает на возведение в степень. (Хэш-значение пустой строки равно нулю).

Синтаксис

Синтаксис этого метода:

public int hashCode() 

Параметры

Подробная информация о параметрах:

• Это метод по умолчанию, и он не будет принимать никаких параметров.

Возвращаемое значение

• В Java hashCode() возвращает значение хэш-кода для данного объекта.

Пример

import java.io.*; public class Test < public static void main(String args[])< String Str = new String("Добро пожаловать на ProgLang.su"); System.out.println("Хэш-код для Str: " + Str.hashCode()); >> 

Получим следующий результат:

Хэш-код для Str: -773903428 

Оглавление

• 1. Java – Самоучитель для начинающих
• 2. Java – Обзор языка
• 3. Java – Установка и настройка
• 4. Java – Синтаксис
• 5. Java – Классы и объекты
• 6. Java – Конструкторы
• 7. Java – Типы данных и литералы
• 8. Java – Типы переменных
• 9. Java – Модификаторы
• 10. Java – Операторы
• 11. Java – Циклы и операторы цикла
• 11.1. Java – Цикл while
• 11.2. Java – Цикл for
• 11.3. Java – Улучшенный цикл for
• 11.4. Java – Цикл do..while
• 11.5. Java – Оператор break
• 11.6. Java – Оператор continue
• 12. Java – Операторы принятия решений
• 12.1. Java – Оператор if
• 12.2. Java – Оператор if..else
• 12.3. Java – Вложенный оператор if
• 12.4. Java – Оператор switch..case
• 12.5. Java – Условный оператор (? 🙂
• 13. Java – Числа
• 13.1. Java – Методы byteValue(), shortValue(), intValue(), longValue(), floatValue(), doubleValue()
• 13.2. Java – Метод compareTo()
• 13.3. Java – Метод equals()
• 13.4. Java – Метод valueOf()
• 13.5. Java – Метод toString()
• 13.6. Java – Метод parseInt()
• 13.7. Java – Метод Math.abs()
• 13.8. Java – Метод Math.ceil()
• 13.9. Java – Метод Math.floor()
• 13.10. Java – Метод Math.rint()
• 13.11. Java – Метод Math.round()
• 13.12. Java – Метод Math.min()
• 13.13. Java – Метод Math.max()
• 13.14. Java – Метод Math.exp()
• 13.15. Java – Метод Math.log()
• 13.16. Java – Метод Math.pow()
• 13.17. Java – Метод Math.sqrt()
• 13.18. Java – Метод Math.sin()
• 13.19. Java – Метод Math.cos()
• 13.20. Java – Метод Math.tan()
• 13.21. Java – Метод Math.asin()
• 13.22. Java – Метод Math.acos()
• 13.23. Java – Метод Math.atan()
• 13.24. Java – Метод Math.atan2()
• 13.25. Java – Метод Math.toDegrees()
• 13.26. Java – Метод Math.toRadians()
• 13.27. Java – Метод Math.random()
• 14. Java – Символы
• 14.1. Java – Метод Character.isLetter()
• 14.2. Java – Метод Character.isDigit()
• 14.3. Java – Метод Character.isWhitespace()
• 14.4. Java – Метод Character.isUpperCase()
• 14.5. Java – Метод Character.isLowerCase()
• 14.6. Java – Метод Character.toUpperCase()
• 14.7. Java – Метод Character.toLowerCase()
• 14.8. Java – Метод Character.toString()
• 15. Java – Строки
• 15.1. Java – Метод charAt()
• 15.2. Java – Метод compareTo()
• 15.3. Java – Метод compareToIgnoreCase()
• 15.4. Java – Метод concat()
• 15.5. Java – Метод contentEquals()
• 15.6. Java – Метод copyValueOf()
• 15.7. Java – Метод endsWith()
• 15.8. Java – Метод equals()
• 15.9. Java – Метод equalsIgnoreCase()
• 15.10. Java – Метод getBytes()
• 15.11. Java – Метод getChars()
• 15.12. Java – Метод hashCode()
• 15.13. Java – Метод indexOf()
• 15.14. Java – Метод intern()
• 15.15. Java – Метод lastIndexOf()
• 15.16. Java – Метод length()
• 15.17. Java – Метод matches()
• 15.18. Java – Метод regionMatches()
• 15.19. Java – Метод replace()
• 15.20. Java – Метод replaceAll()
• 15.21. Java – Метод replaceFirst()
• 15.22. Java – Метод split()
• 15.23. Java – Метод startsWith()
• 15.24. Java – Метод subSequence()
• 15.25. Java – Метод substring()
• 15.26. Java – Метод toCharArray()
• 15.27. Java – Метод toLowerCase()
• 15.28. Java – Метод toString()
• 15.29. Java – Метод toUpperCase()
• 15.30. Java – Метод trim()
• 15.31. Java – Метод valueOf()
• 15.32. Java – Классы StringBuilder и StringBuffer
• 15.32.1. Java – Метод append()
• 15.32.2. Java – Метод reverse()
• 15.32.3. Java – Метод delete()
• 15.32.4. Java – Метод insert()
• 15.32.5. Java – Метод replace()
• 16. Java – Массивы
• 17. Java – Дата и время
• 18. Java – Регулярные выражения
• 19. Java – Методы
• 20. Java – Потоки ввода/вывода, файлы и каталоги
• 20.1. Java – Класс ByteArrayInputStream
• 20.2. Java – Класс DataInputStream
• 20.3. Java – Класс ByteArrayOutputStream
• 20.4. Java – Класс DataOutputStream
• 20.5. Java – Класс File
• 20.6. Java – Класс FileReader
• 20.7. Java – Класс FileWriter
• 21. Java – Исключения
• 21.1. Java – Встроенные исключения
• 22. Java – Вложенные и внутренние классы
• 23. Java – Наследование
• 24. Java – Переопределение
• 25. Java – Полиморфизм
• 26. Java – Абстракция
• 27. Java – Инкапсуляция
• 28. Java – Интерфейсы
• 29. Java – Пакеты
• 30. Java – Структуры данных
• 30.1. Java – Интерфейс Enumeration
• 30.2. Java – Класс BitSet
• 30.3. Java – Класс Vector
• 30.4. Java – Класс Stack
• 30.5. Java – Класс Dictionary
• 30.6. Java – Класс Hashtable
• 30.7. Java – Класс Properties
• 31. Java – Коллекции
• 31.1. Java – Интерфейс Collection
• 31.2. Java – Интерфейс List
• 31.3. Java – Интерфейс Set
• 31.4. Java – Интерфейс SortedSet
• 31.5. Java – Интерфейс Map
• 31.6. Java – Интерфейс Map.Entry
• 31.7. Java – Интерфейс SortedMap
• 31.8. Java – Класс LinkedList
• 31.9. Java – Класс ArrayList
• 31.10. Java – Класс HashSet
• 31.11. Java – Класс LinkedHashSet
• 31.12. Java – Класс TreeSet
• 31.13. Java – Класс HashMap
• 31.14. Java – Класс TreeMap
• 31.15. Java – Класс WeakHashMap
• 31.16. Java – Класс LinkedHashMap
• 31.17. Java – Класс IdentityHashMap
• 31.18. Java – Алгоритмы Collection
• 31.19. Java – Iterator и ListIterator
• 31.20. Java – Comparator
• 32. Java – Дженерики
• 33. Java – Сериализация
• 34. Java – Сеть
• 34.1. Java – Обработка URL
• 35. Java – Отправка Email
• 36. Java – Многопоточность
• 36.1. Java – Синхронизация потоков
• 36.2. Java – Межпоточная связь
• 36.3. Java – Взаимная блокировка потоков
• 36.4. Java – Управление потоками
• 37. Java – Основы работы с апплетами
• 38. Java – Javadoc

Методы .equals и .hashcode в Java. Отличия реализации по умолчанию от реализации на практике

Сразу же скажу, что статья во многом опирается базовые понятия алгебры, которые к великому счастью легко и быстро осознаются при помощи всего-лишь метода внимательного разглядывания. Поехали.

В Java так устроено, что любой класс, который вы определяете, наследуется от класса Object. Таким образом класс Object является суперклассом любого класса в любой программе.

Это означает, что абсолютно любой класс содержит методы, которые определены в классе Object. Методы .equals() и .hashcode() — одни из них.

Прежде всего я должен описать главные правила для любых реализаций этих двух методов, которые нужно обязательно соблюдать, запомнить как аксиому:

1). Если x.equals(y) == true, то обязательно hashcode(x) == hashcode(y)

2) Если hashcode(x) == hashcode(y), то не обязательно x.equals(y) == true

Метод .equals()

Отношение эквивалентности (алгебра)

Прежде чем поговорить о методе .equals, я бы хотел рассказать, что такое отношение эквивалентности с точки зрения алгебры (пока-что забудьте про программирование).

Отношение эквивалентности — это бинарное (бинарное — значит между двумя) отношение, которое является:

Таким образом, если на множестве определено отношение эквивалентности, множество можно разделить на подмножества — классы эквивалентности.

Каждый класс эквивалентности содержит внутри себя только те элементы, которые эквиваленты (более формально — находятся в отношении эквивалентности) между собой.

Реализация .equals() по умолчанию

Метод .equals() в классе Object реализован примерно следующим образом:

public boolean equals(Object x)

Фактически он делает следующее: Он принимает в качестве аргумента ссылочную переменную и проверяет, ссылается ли они на тот же объект (ту же область памяти, если быть точнее), что и объект, к которому мы применили метод .equals().

Таким образом, стандартная реализация .equals() выстраивает отношение эквивалентности, которое можно описать так: две ссылки эквивалентны, если они ссылаются на одну и ту же область памяти.

Такая реализация не противоречит математической идеологии, описанной выше. Однако на практике метод .equals() часто переопределяют в подклассах.

Как и зачем переопределяют метод .equals()?

Очевидно, гораздо более применимой будет возможность сравнивать объекты по какому-нибудь другому критерию. Часто метод .equals() переопределяют так, чтобы он сравнивал объекты по значениям их полей.

К примеру, если классы двух объектов, на которые указывают ссылки, совпадают и все значения их полей совпадают, то эти два объекта эквивалентны между собой. Легко проследить, что такое определение не противоречит математической идеологии.

_{Конкретную кодовую реализацию я приводить не буду, потому что она не так важна, как сама идея}

Это и другие возможные переопределения метода .equals() мало того, что расширяют круг наших возможностей, так ещё и не лишают старых, ведь мы по прежнему имеем возможность проверять, ссылаются ли две ссылки на одну область памяти, используя операнд ==, вместо прежнего .equals()

return(ob1 == ob2);

Метод .hashcode()

Сюръекция (алгебра)

Сюръекция — сопоставление элементам множества X элементов второго множества Y, при котором для любого элемента из Y есть хотя-бы один сопоставленный элемент из X.

Если немного более подробно разобрать это определение, то мы увидим следующее:

• Даже несколько элементов из X могут быть сопоставлены одному и тому же элементу из Y (это называется коллизией).
• Возможно есть такое элемент из X, и даже возможно не один, что он не сопоставлен никакому элементу из Y. (см. рисунок, всё интуитивно)

Что происходит в java?

Метод .hashcode() как-раз осуществляет сюръекцию. Множеством X выступает множество всевозможных объектов которые мы можем создать, множеством Y выступает область значений типа данных int. Метод .hashcode() вычисляет каким-то скрытым от нас способом целое число, опираясь на объект, к которому применяется.

Единственное отличие метода .hashcode() от сюръекции в том, что любой объект может быть обработан методом .hashcode()

Реализация .hashcode() по умолчанию?

Насколько я понял, точно так никто в этом и не разобрался. Есть много версий:

• Значение .hashcode() — это область памяти, где лежит объект
• Значение .hashcode() — это число, создаваемое генератором случайных чисел в какой-то момент
• Сама функция написана не на Java а вообще на C.

И многие другие. В общем каким-то образом она всё же устроена, но самое главное в том, что стандартная реализация .hashcode() со стандартной реализацией .equals() подчиняются правилу, приведённому в самом начале статьи

Как и зачем переопределяют метод .hashcode()?

Основной причиной для изменения метода .hashcode() является то, что желают изменить .equals(), однако смена стандартной реализации .equals() приводит к нарушению правила из начала статьи

Второстепенной причиной для изменения метода .hashcode() является то, что желают изменить вероятность коллизии (эта причина встречается реже)

Конец 🙂