Почему нельзя переопределить equals, оставив hashCode без изменений

1️⃣ Как кратко ответить

Переопределение equals без изменения hashCode нарушает контракт между этими методами, что может привести к некорректной работе коллекций, основанных на хэшировании, таких как HashMap и HashSet. Контракт требует, чтобы если два объекта равны по equals, то они должны иметь одинаковый hashCode.

2️⃣ Подробное объяснение темы

В Java методы equals и hashCode играют ключевую роль в работе с объектами, особенно в контексте коллекций, таких как HashMap, HashSet и других, которые используют хэширование для организации данных. Чтобы понять, почему важно переопределять оба метода вместе, рассмотрим их контракт и применение.

Контракт между equals и hashCode

Контракт между этими методами гласит:

1. Если два объекта равны по методу equals, то они должны иметь одинаковый hashCode.
2. Если два объекта имеют одинаковый hashCode, они не обязаны быть равными по equals, но это возможно.
3. Если equals возвращает false, то hashCode может быть разным.

Зачем это нужно

Коллекции, такие как HashMap и HashSet, используют хэш-коды для быстрого поиска, добавления и удаления элементов. Когда вы добавляете объект в HashSet, коллекция вычисляет хэш-код объекта и использует его для определения, в какой "корзине" (bucket) хранить объект. Если два объекта имеют одинаковый хэш-код, они попадают в одну и ту же корзину, и тогда коллекция использует метод equals для проверки фактического равенства объектов.

Пример проблемы

Рассмотрим пример, где equals переопределен, а hashCode оставлен без изменений:

public class Person {
    private String name;
    private int age;
​
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
​
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj) return true;
        if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;
        Person person = (Person) obj;
        return age == person.age && name.equals(person.name);
    }
​
    // hashCode не переопределен
}

В этом примере equals сравнивает объекты Person по полям name и age. Однако, если hashCode не переопределен, он будет использовать реализацию из Object, которая может возвращать разные хэш-коды для объектов, которые равны по equals.

Последствия

Если hashCode не переопределен, то:

• Объекты, которые равны по equals, могут иметь разные хэш-коды.
• Это приведет к тому, что такие объекты будут храниться в разных корзинах в HashSet или HashMap.
• В результате, поиск объекта в коллекции может завершиться неудачей, даже если объект присутствует.

Правильное переопределение

Чтобы избежать этих проблем, необходимо переопределить hashCode так, чтобы он был согласован с equals. Пример:

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

Здесь Objects.hash(name, age) генерирует хэш-код, который учитывает те же поля, что и equals. Это гарантирует, что если два объекта равны по equals, они будут иметь одинаковый хэш-код, что соответствует контракту.

Заключение

Переопределение equals без изменения hashCode нарушает контракт между этими методами и может привести к некорректной работе коллекций, основанных на хэшировании. Чтобы обеспечить корректное поведение, всегда переопределяйте оба метода в соответствии с их контрактом.