重写 equals() 时没有重写 hashCode() 方法的话，使用 HashMap 可能会出现什么问题

在 Java 中，如果重写了 equals() 方法但没有同步重写 hashCode() 方法，可能会导致对象在 HashMap 或其他基于哈希表的集合（如 HashSet）中行为异常。具体表现为：两个逻辑上相等的对象可能被存储在不同的位置，或者无法正确检索出已存储的对象。

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详细展开：

1. equals() 和 hashCode() 的关系

• equals()：用于判断两个对象是否“逻辑相等”。
• hashCode()：返回一个整数值，用于确定对象在哈希表中的存储位置。
• 约定：根据 Java 的规范，如果两个对象通过 equals() 方法判断为相等，则它们的 hashCode() 值必须相同；反之，如果 hashCode() 值不同，则 equals() 必须返回 false。

2. 问题分析

如果只重写了 equals() 方法而未重写 hashCode() 方法，会导致以下问题：

• 默认的 hashCode() 实现：Java 对象的默认 hashCode() 方法来自 Object 类，它通常基于对象的内存地址生成哈希值。这意味着即使两个对象逻辑上相等（equals() 返回 true），它们的 hashCode() 值也可能不同。
• 哈希表的工作原理：HashMap 使用 hashCode() 来决定对象的存储位置（桶索引）。如果两个逻辑相等的对象具有不同的 hashCode() 值，它们会被存放到不同的桶中，从而导致无法正确查找或删除这些对象。

3. 具体场景

假设有如下代码：

class Person {
    private String name;

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj) return true;
        if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;
        Person person = (Person) obj;
        return name.equals(person.name);
    }

    // 注意：这里没有重写 hashCode()
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("Alice");
        Person p2 = new Person("Alice");

        System.out.println(p1.equals(p2)); // true

        HashMap<Person, String> map = new HashMap<>();
        map.put(p1, "Value for Alice");

        System.out.println(map.get(p2)); // 可能为 null
    }
}

• 分析：
  • p1.equals(p2) 返回 true，说明逻辑上两个对象相等。
  • 然而，由于 hashCode() 没有被重写，默认实现会返回不同的哈希值。
  • 在 HashMap 中，p1 和 p2 被存放在不同的桶中，因此 map.get(p2) 找不到 p1 的值，返回 null。

4. 解决方案

• 同时重写 equals() 和 hashCode() 方法，确保逻辑一致性。

• 示例代码：

  @Override
  public int hashCode() {
      return Objects.hash(name); // 使用 name 的哈希值
  }
  

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相关延展信息：

• 为什么需要一致？
  • 哈希表依赖 hashCode() 和 equals() 的一致性来保证数据的正确性和完整性。
• 最佳实践：
  • 如果重写了 equals() 方法，务必同步重写 hashCode() 方法。
  • 使用工具类（如 Objects.hash()）简化 hashCode() 的实现。
• 常见误区：
  • 认为 hashCode() 不重要，忽略其重写。
  • 错误地认为只要 equals() 返回 true 就足够了，而忽略了哈希表的行为特性。