HashMap中使用自定义类作为Key时，为何要重写HashCode和Equals方法
之前一直不是很理解为什么要重写HashCode和Equals方法，才只能作为键值存储在HashMap中。通过下文，可以一探究竟。
首先，如果我们直接用以下的Person类作为键，存入HashMap中，会发生发生什么情况呢？
public class Person {
private String id;
public Person(String id) {
this.id = id;
}
}
import java.util.HashMap;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
HashMap<Person, String> map = new HashMap<Person, String>();
map.put(new Person("001"), "findingsea");
map.put(new Person("002"), "linyin");
map.put(new Person("003"), "henrylin");
map.put(new Person("003"), "findingsealy");
System.out.println(map.toString());
System.out.println(map.get(new Person("001")));
System.out.println(map.get(new Person("002")));
System.out.println(map.get(new Person("003")));
}
}
那么输出结果是什么呢？
{Person@6e4d4d5e=henrylin, Person@275cea3=findingsea, Person@15128ee5=findingsealy, Person@4513098=linyin}
null
null
null
我们可以看到，这里出现了两个问题：
- 在添加的过程中，我们将key=new Person("003")的键值对添加了两次，那么在期望中，HashMap中应该只存在一对这样的键值对，因为key（期望中）是相同的，所以不应该重复添加，第二次添加的value="findingsealy"应该替换掉原先的value="henrylin"。但是在输入中，我们发现期望中的情况并没有出现，而是在HashMap同时存在了value="findingsealy"和value="henrylin"的两个键值对，并且它们的key值还是不相同的，这显然是错误的。
- 在获取value值时，我们分别用三个Person对象去查找，这三个对象和我们刚刚存入的三个key值（在期望中）是相同的，但是查找出的却是三个null值，这显然也是错误的。
那么，正确的方法其实在很多地方都是被描述过了，直接对Person类进行修改，重载equals和hashCode方法，修改过后的Person类如下：
public class Person {
private String id;
public Person(String id) {
this.id = id;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Person person = (Person) o;
if (id != null ? !id.equals(person.id) : person.id != null) return false;
return true;
}
@Override
public int hashCode() {
return id != null ? id.hashCode() : 0;
}
}
那么，当我们重新执行上述的检验程序时，得到的结果如下：
{Person@ba31=findingsea, Person@ba32=linyin, Person@ba33=findingsealy}
findingsea
linyin
findingsealy
可以看到，之前指出的亮点错误都得到了改正。那么，为什么会这样呢？
在HashMap中，查找key的比较顺序为：
- 计算对象的Hash Code，看在表中是否存在。
- 检查对应Hash Code位置中的对象和当前对象是否相等。
显然，第一步就是要用到hashCode()方法，而第二步就是要用到equals()方法。在没有进行重载时，在这两步会默认调用Object类的这两个方法，而在Object中，Hash Code的计算方法是根据对象的地址进行计算的，那两个Person("003")的对象地址是不同的，所以它们的Hash Code也不同，自然HashMap也不会把它们当成是同一个key了。同时，在Object默认的equals()中，也是根据对象的地址进行比较，自然一个Person("003")和另一个Person("003")是不相等的。
理解了这一点，就很容易搞清楚为什么需要同时重载hashCode()和equals两个方法了。
- 重载hashCode()是为了对同一个key，能得到相同的Hash Code，这样HashMap就可以定位到我们指定的key上。
- 重载equals()是为了向HashMap表明当前对象和key上所保存的对象是相等的，这样我们才真正地获得了这个key所对应的这个键值对。
还有一个细节，在Person类中对于hashCode()的重在方法为：
@Override
public int hashCode() {
return id != null ? id.hashCode() : 0;
}
这里可能有疑惑的点在于：为什么可以用String类型的变量的Hash Code作为Person类的Hash Code值呢？这样new Person(new String("003"))和new Person(new String("003"))的Hash Code是相等的吗？
来看看以下代码的输出：
System.out.println("findingsea".hashCode());
System.out.println("findingsea".hashCode());
System.out.println(new String("findingsea").hashCode());
System.out.println(new String("findingsea").hashCode());
728795174
728795174
728795174
728795174
可以看到四条语句的输出都是相等的，很直观的合理的猜测就是String类型也重载了hashCode()以根据字符串的内容来返回Hash Code值，所以相同内容的字符串具有相同的Hash Code。
同时，这也说明了一个问题：为什么在已知hashCode()相等的情况下，还需要用equals()进行比较呢？就是因为避免出现上述例子中的出现的情况，因为根据对Person类的hashCode()方法的重载实现，Person类会直接用id这个String类型成员的Hash Code值作为自己的Hash Code值，但是很显然的，一个Person("003")和一个String("003")是不相等的，所以在hashCode()相等的情况下，还需要用equals()进行比较。
以下例子可以作为上述说明的佐证：
System.out.println(new Person("003").hashCode()); // 47667
System.out.println(new String("003").hashCode()); // 47667
System.out.println(new Person("003").equals(new String("003"))); // false
以上即是全部。
参考：https://segmentfault.com/a/1190000002655085
