黑马程序员-Java中的hashCode()方法和hashSet集合
2014-07-16 22:07
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我们把Java中的集合类分成三大类,其中Set集合类似于一个罐子,把一个对象添加到Set集合时,Set集合无法记住添加这个元素的顺序,所以Set集合类似一个罐子,把一个对象添加到Set集合时,Set集合无法记住添加这个元素的顺序,所以Set里的元素不能重复(否则系统无法准确识别这个元素);List集合非常像一个数组,它可以记住每次添加元素的顺序,只是List的长度可变。Map集合也像一个罐子,只是它里面的每项数据都由两个值组成。下图显示了这三种集合的示意图。
从图中可以看出,如果访问List集合中的元素,可以直接根据元素的索引来访问;如果访问Map集合中的元素,可以根据每项元素的Key来访问其value;如果访问Set集合中的元素,则只能根据元素本身来访问(这也是Set集合里元素不允许重复的原因)。
对于前面介绍的Set集合,它就类似一个罐子,“丢进”Set,集合里的对象之间没有明显的顺序。Set集合与Collection基本完全一样,它没有提供任何额外的方法。实际上Set就是Collection,只是行为略有不同(Set不允许包含重复元素)。
Set集合不允许包含相同的元素,如果视图把两个相同的元素加入同一个Set集合中,则添加操作失败,add方法返回false,且新元素不会被加入。
Set集合判断两个对象相同不是使用==运算符,而是根据equals方法。也就是说,只要两个对象用equals方法比较返回true,Set就不会接受这两个对象;反之,只要两个对象用equals方法比较返回false,Set就会接受这两个对象(甚至这两个对象是同一个对象)。甚至两个对象用equals的方法比较返回true,但两个对象的hashcode值不相等(这种情形非常极端,因为按照两个对象相等的定义,如果两个对象相等,那么它们的hashcode也一定相等,这种情形只会发生在某个类重写了equals方法,但是没有重写hashcode方法而引起的),Set也会接收这两个对象。
HashSet是Set接口的典型实现,大多数时候使用Set集合时就是使用这个实现类。HashSet按Hash算法来存储集合中的元素,因此具有很好的存取和查找性能。
HashSet具有以下特点:
1、不能保证元素的排列顺序,顺序可能发生变化。
2、HashSet不是同步的,如果多个线程同时访问一个HashSet,假设有两个或者两个以上线程同时修改了HashSet集合时,则必须通过代码来保证其同步。
3、集合元素值可以是null。
当向HashSet集合中存入一个元素时,HashSet会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值,然后根据该HashCode值决定该对象在HashSet中的存储位置。如果有两个元素通过equals()方法比较返回true,但它们的hashCode()方法返回值不相等,HashSet将会把他们存储在不同的位置,依然可以添加成功。
简单地说,HashSet集合判断两个元素相等的标准是两个对象通过equals()方法比较相等,并且两个对象的hashCode()方法返回值也相等。
下面的程序分别提供了三个类A、B、C,它们分别重写了equals()、hashCode()两个方法的一个或全部,通过此程序可以让读者看到HashSet判断集合元素相同的标准。
b1
b2
c1
a1
a2
从上面程序可以看出,即使两个A对象通过equals()方法比较返回true,但HashSet依然把它们当成两个对象;即使两个B对象的hashCode()返回相同值(都是1),但HashSet依然把它们当成两个“对象”。
这里有一个问题需要注意:当把一个对象放入HashSet中是,如果需要重写该对象的equals()方法,则也应该重写其HashCode()方法。其规则是:如果两个对象通过equals()方法比较返回true,这两个对象的hashCode值也应该相同。
如果两个对象通过equals()方法比较返回true,但这两个对象的hashCode方法返回不同的hashCode值时,这将导致HashSet会把这两个对象保存在Hash表的不同位置,从而使两个对象都可以添加成功,这就与Set集合的规则有些出入了。
如果两个对象hashCode()方法返回的hashCode值相同,但他们通过equals()方法比较返回false时更麻烦:因为两个对象的hashCode值相同,HashSet试图把它们保存在同一个位置,但又不行(否则只剩下一个对象),所以实际上会在这个位置用链式结构来保存多个对象;而HashSet访问集合元素时也是根据元素的hashCode值来快速定位的,如果HashSet中两个以上的元素具有相同的hashCode值,将会导致性能下降。
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我们把Java中的集合类分成三大类,其中Set集合类似于一个罐子,把一个对象添加到Set集合时,Set集合无法记住添加这个元素的顺序,所以Set集合类似一个罐子,把一个对象添加到Set集合时,Set集合无法记住添加这个元素的顺序,所以Set里的元素不能重复(否则系统无法准确识别这个元素);List集合非常像一个数组,它可以记住每次添加元素的顺序,只是List的长度可变。Map集合也像一个罐子,只是它里面的每项数据都由两个值组成。下图显示了这三种集合的示意图。
从图中可以看出,如果访问List集合中的元素,可以直接根据元素的索引来访问;如果访问Map集合中的元素,可以根据每项元素的Key来访问其value;如果访问Set集合中的元素,则只能根据元素本身来访问(这也是Set集合里元素不允许重复的原因)。
对于前面介绍的Set集合,它就类似一个罐子,“丢进”Set,集合里的对象之间没有明显的顺序。Set集合与Collection基本完全一样,它没有提供任何额外的方法。实际上Set就是Collection,只是行为略有不同(Set不允许包含重复元素)。
Set集合不允许包含相同的元素,如果视图把两个相同的元素加入同一个Set集合中,则添加操作失败,add方法返回false,且新元素不会被加入。
Set集合判断两个对象相同不是使用==运算符,而是根据equals方法。也就是说,只要两个对象用equals方法比较返回true,Set就不会接受这两个对象;反之,只要两个对象用equals方法比较返回false,Set就会接受这两个对象(甚至这两个对象是同一个对象)。甚至两个对象用equals的方法比较返回true,但两个对象的hashcode值不相等(这种情形非常极端,因为按照两个对象相等的定义,如果两个对象相等,那么它们的hashcode也一定相等,这种情形只会发生在某个类重写了equals方法,但是没有重写hashcode方法而引起的),Set也会接收这两个对象。
HashSet是Set接口的典型实现,大多数时候使用Set集合时就是使用这个实现类。HashSet按Hash算法来存储集合中的元素,因此具有很好的存取和查找性能。
HashSet具有以下特点:
1、不能保证元素的排列顺序,顺序可能发生变化。
2、HashSet不是同步的,如果多个线程同时访问一个HashSet,假设有两个或者两个以上线程同时修改了HashSet集合时,则必须通过代码来保证其同步。
3、集合元素值可以是null。
当向HashSet集合中存入一个元素时,HashSet会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值,然后根据该HashCode值决定该对象在HashSet中的存储位置。如果有两个元素通过equals()方法比较返回true,但它们的hashCode()方法返回值不相等,HashSet将会把他们存储在不同的位置,依然可以添加成功。
简单地说,HashSet集合判断两个元素相等的标准是两个对象通过equals()方法比较相等,并且两个对象的hashCode()方法返回值也相等。
下面的程序分别提供了三个类A、B、C,它们分别重写了equals()、hashCode()两个方法的一个或全部,通过此程序可以让读者看到HashSet判断集合元素相同的标准。
//类A的equals()方法总是返回true,但没有重写hashCode()方法 class A{ public String a; public A(String a) { // TODO Auto-generated constructor stub this.a = a; } @Override public boolean equals(Object obj) { // TODO Auto-generated method stub return true; } //重写toString方法,用来输出信息 @Override public String toString() { // TODO Auto-generated method stub return a; } } //类B的hashCode方法总是返回1,但没有重写其equals()方法 class B{ public String b; public B(String b) { // TODO Auto-generated constructor stub this.b = b; } @Override public int hashCode() { // TODO Auto-generated method stub return 1; } @Override public String toString() { // TODO Auto-generated method stub return b; } } //类C的hashCode()方法总是返回2,且重写了其equals方法 class C{ public String c; public C(String c) { // TODO Auto-generated constructor stub this.c = c; } @Override public int hashCode() { // TODO Auto-generated method stub return 2; } @Override public boolean equals(Object obj) { // TODO Auto-generated method stub return true; } @Override public String toString() { // TODO Auto-generated method stub return c; } } public class hashCodeTest { public static void main(String[] args) { HashSet books = new HashSet(); //分别向books集合中添加两个A对象、两个B对象、两个C对象 books.add(new A(new String("a1"))); books.add(new A(new String("a2"))); books.add(new B(new String("b1"))); books.add(new B(new String("b2"))); books.add(new C(new String("c1"))); books.add(new C(new String("c2"))); Object[] objs = books.toArray(); for(Object obj : objs ){ System.out.println(obj); } } }程序输出:
b1
b2
c1
a1
a2
从上面程序可以看出,即使两个A对象通过equals()方法比较返回true,但HashSet依然把它们当成两个对象;即使两个B对象的hashCode()返回相同值(都是1),但HashSet依然把它们当成两个“对象”。
这里有一个问题需要注意:当把一个对象放入HashSet中是,如果需要重写该对象的equals()方法,则也应该重写其HashCode()方法。其规则是:如果两个对象通过equals()方法比较返回true,这两个对象的hashCode值也应该相同。
如果两个对象通过equals()方法比较返回true,但这两个对象的hashCode方法返回不同的hashCode值时,这将导致HashSet会把这两个对象保存在Hash表的不同位置,从而使两个对象都可以添加成功,这就与Set集合的规则有些出入了。
如果两个对象hashCode()方法返回的hashCode值相同,但他们通过equals()方法比较返回false时更麻烦:因为两个对象的hashCode值相同,HashSet试图把它们保存在同一个位置,但又不行(否则只剩下一个对象),所以实际上会在这个位置用链式结构来保存多个对象;而HashSet访问集合元素时也是根据元素的hashCode值来快速定位的,如果HashSet中两个以上的元素具有相同的hashCode值,将会导致性能下降。
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