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:
симметричным (для любых x, y выполняется: если x = y, то y = x)
рефлексивным (для любого x выполняется: x = x)
транзитивным (для любых x, y, z выполняется: если x = y и y = z, то x = z)
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) {
return(this == y)
}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 :)
