在 Java 中，當你需要基于對象的內容而非引用地址來判斷兩個對象是否相等時，就需要重寫equals和hashCode方法。以下是具體場景和實現原則：

一、為什么需要同時重寫這兩個方法？

1. equals方法：默認比較對象的內存地址（==），若需比較內容（如兩個Person對象的name和age是否相同），則需重寫。
2. hashCode方法：
   • HashMap/HashSet 依賴：這些集合通過hashCode快速定位元素，若不重寫，即使內容相同的對象也會被存儲多次（因為默認hashCode基于內存地址計算）。
   • 約定：Java 規范要求若兩個對象equals為true，則hashCode必須相同

hashCode方法的重寫原則

• 相同對象必須返回相同哈希值（根據equals的結果）。
• 哈希值分布均勻：減少哈希沖突。

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常見誤區

1. 只重寫equals不重寫hashCode：
   • 導致 HashMap/HashSet 無法正常工作（如無法正確去重）。
2. 使用錯誤的哈希計算方式：
   • 例如返回固定值（如return 1;），會導致所有對象哈希沖突，性能嚴重下降。
3. 忽略父類屬性：
   • 若父類有重要字段，需在equals和hashCode中包含父類的判斷邏輯（通過super.equals()和super.hashCode()）。

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哈希集合的工作原理

HashMap 的 put () 流程：

1. 計算哈希值：通過key.hashCode()確定存儲桶的位置。
2. 處理哈希沖突：若多個鍵的hashCode相同，在桶內通過equals()比較鍵是否相等。
   • 若equals()為true，則覆蓋原值；
   • 若equals()為false，則以鏈表 / 紅黑樹形式存儲。

在 Java 中，正確重寫equals和hashCode方法需要遵循特定的規則和步驟。以下是詳細的實現指南和示例：

一、重寫equals方法的步驟

1. 檢查對象引用是否相同

java

運行

if (this == o) return true;

2. 檢查對象是否為null或類型不匹配

java

運行

if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

3. 強制類型轉換并比較關鍵字段

使用Objects.equals比較引用類型（處理null安全），直接比較基本類型：

java

運行

Person person = (Person) o;
return age == person.age &&           // 基本類型用==Objects.equals(name, person.name); // 引用類型用Objects.equals

二、重寫hashCode方法的步驟

1. 使用關鍵字段生成哈希值

推薦使用Objects.hash()方法，它會自動處理null并組合多個字段：

java

運行

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

三、完整示例

以下是一個Person類的完整實現：

java

運行

import java.util.Objects;public class Person {private String name;private int age;private String email; // 可選字段，可能為null// 構造方法、getter/setter略@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Person person = (Person) o;return age == person.age &&Objects.equals(name, person.name) &&Objects.equals(email, person.email);}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(name, age, email);}
}

四、進階技巧

1. 處理繼承關系

若父類也有重要字段，需調用父類的equals和hashCode：

java

運行

@Override
public boolean equals(Object o) {if (!super.equals(o)) return false; // 先檢查父類字段// 再比較子類字段...
}@Override
public int hashCode() {return Objects.hash(super.hashCode(), childField);
}

2. 處理數組字段

使用Arrays.equals和Arrays.hashCode：

java

運行

private int[] scores;@Override
public boolean equals(Object o) {// ...return Arrays.equals(scores, person.scores);
}@Override
public int hashCode() {return Objects.hash(name, Arrays.hashCode(scores));
}

3. 性能優化

若計算哈希值開銷大，可緩存結果（適用于不可變對象）：

java

運行

private int hashCode; // 緩存哈希值@Override
public int hashCode() {int result = hashCode;if (result == 0) {result = Objects.hash(name, age);hashCode = result;}return result;
}

五、常見錯誤

六、IDE 自動生成（以 IntelliJ IDEA 為例）

1. 右鍵點擊類內空白處 →?Generate?→?equals() and hashCode()
2. 選擇需要參與比較的字段
3. 確認生成的代碼（IDE 通常會生成正確實現）

七、驗證重寫是否正確

編寫單元測試驗證行為：

java

運行

import static org.junit.Assert.*;public class PersonTest {@Testpublic void testEqualsAndHashCode() {Person p1 = new Person("Alice", 20, "alice@example.com");Person p2 = new Person("Alice", 20, "alice@example.com");assertTrue(p1.equals(p2)); // 內容相同，應返回trueassertEquals(p1.hashCode(), p2.hashCode()); // 哈希值必須相同Person p3 = new Person("Bob", 30, null);assertFalse(p1.equals(p3)); // 內容不同，應返回false}
}

總結