Java Set對象去重


我們可以知道Set集合是沒有重復數據的特性,那么對於元素為對象 的情況是否也同樣奏效?可以看一下。舉一個例子:

SetTest.java:

    class VO {
        private String name;
        private String addr;
     
        public VO(String name, String addr) {
            this.name = name;
            this.addr = addr;
        }
     
        @Override
        public String toString() {
            return "name: " + name + " addr:" + addr;
        }
    }
     
     @Test
     public void testSet() {
     
         Set<VO> vos = new HashSet<>();
     
         VO vo = new VO("wahaha", "sh");
     
         VO vo1 = new VO("wahaha", "bj");
     
         VO vo2 = new VO("wahaha", "sh");
     
         vos.add(vo);
         vos.add(vo1);
         vos.add(vo2);
     
         for (VO item : vos) {
             System.out.println(item.toString());
         }
     }

 
結果為:

    name: wahaha addr:sh
    name: wahaha addr:bj
    name: wahaha addr:sh

可見,對於各個字段值都相同的對象,並沒有做去重操作。為什么呢,看一下JDK1.8中HashSet的數據結構:

HashSet.java:

實例化對象:

 /**
     * Constructs a new, empty set; the backing <tt>HashMap</tt> instance has
     * default initial capacity (16) and load factor (0.75).
     */
     public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
     }


可見new HashSet()操作實際上是new HashMap<>(),可見底層是以HashMap來實現的。

HashSet.add方法:

    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

 
HashMap.add方法:

    public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }
     
    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

可以從上面的加粗字段看出,判斷插入的key是否存在,要判斷兩點①hash值是否相同;②對應的值是否相同,前者要看hashCode()方法,后者要看equal()方法。下面我們來探索一下基本的數據類型和自定義類類型在計算hashCode和equal的區別,看一下如下代碼:

   

class VO {
        private String name;
        private String addr;
     
        public VO(String name, String addr) {
            this.name = name;
            this.addr = addr;
        }
     
        @Override
        public String toString() {
            return "name: " + name + " addr:" + addr;
        }
    }
     
    @Test
    public void testSet() {
        
       Set<VO> vos = new HashSet<>();
     
       VO vo = new VO("wahaha", "sh");
       VO vo1 = new VO("wahaha", "bj");
       VO vo2 = new VO("wahaha", "sh");
     
       Integer a = 2;
       Integer b = 2;
     
       String str1 = new String("abc");
       String str2 = new String("abc");
     
       System.out.println(a.equals(b));
       System.out.println(str1.equals(str2));
       System.out.println(vo.equals(vo2));
       
       System.out.println(a.hashCode() == b.hashCode());
       System.out.println(str1.hashCode() == str2.hashCode());
       System.out.println(vo.hashCode() == vo2.hashCode());
     
       vos.add(vo);
       vos.add(vo1);
       vos.add(vo2);
     
       for (VO item : vos) {
           System.out.println(item.toString());
       }
    }

結果為:

    true
    true
    false
    true
    true
    false
    name: wahaha addr:sh
    name: wahaha addr:sh
    name: wahaha addr:bj

java.lang.Integer.equals():兩個對象對應的值一致則返回true。

    public boolean equals(Object obj) {
        if (obj instanceof Integer) {
            return value == ((Integer)obj).intValue();
        }
        return false;
    }

 
java.lang.String.equals():兩個字符串對應的值一致則返回true:

    public boolean equals(Object anObject) {
        if (this == anObject) {//同一個對象,必定是一致的
            return true;
        }
        if (anObject instanceof String) {
            String anotherString = (String)anObject;
            int n = value.length;
            if (n == anotherString.value.length) {//對比每一個字符
                char v1[] = value;
                char v2[] = anotherString.value;
                int i = 0;
                while (n-- != 0) {
                    if (v1[i] != v2[i])
                        return false;
                    i++;
                }
                return true;
            }
        }
        return false;//anObject不是String實例,那么返回false
    }

 
java.lang.Object.equals():兩個對象的引用是否一致,即兩個的對象是否是同一個。

    public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }

 
可見對於java.lang.Object.equals()來講,兩個new出來的對象肯定是不一致的,那么在HashMap數據結構中不會被判定成相同的對象(盡管值相同)。下面再看看hashCode的源碼:

java.lang.Integer.hashCode():

    @Override
    public int hashCode() {
        return Integer.hashCode(value);
    }
     
    public static int hashCode(int value) {
        return value;
    }

java.lang.String.hashCode():

    public int hashCode() {
        int h = hash;
        if (h == 0 && value.length > 0) {
            char val[] = value;
     
            for (int i = 0; i < value.length; i++) {
                h = 31 * h + val[i];
            }
            hash = h;
        }
        return h;
    }

java.lang.Object.hashCode():

public native int hashCode();

 
JDK8的默認hashCode的計算方法是通過和當前線程有關的一個隨機數+三個確定值,運用Marsaglia's xorshift schema隨機數算法得到的一個隨機數。

因此,以上可以看到Integer和String也都是根據具體的value值來計算hashCode,那么盡管兩個引用不同但是值相同的對象,依然是想等的,但是Object則不同了。

知道了原因,解決方法就簡單了,那就是重載VO類的equals和hashCode方法,代碼如下:

SetTest.java:

    class VO {
        private String name;
        private String addr;
     
        public VO(String name, String addr) {
            this.name = name;
            this.addr = addr;
        }
     
        @Override
        public String toString() {
            return "name: " + name + " addr:" + addr;
        }
     
        /**
         * 如果對象類型是User,先比較hashcode,一致的場合再比較每個屬性的值
         */
        @Override
        public boolean equals(Object obj) {
            if (obj == null)
                return false;
            if (this == obj)
                return true;
            if (obj instanceof VO) {
                VO vo = (VO) obj;
     
                // 比較每個屬性的值 一致時才返回true
                if (vo.name.equals(this.name) && vo.addr.equals(this.addr))
                    return true;
            }
            return false;
        }
     
        /**
         * 重寫hashcode 方法,返回的hashCode不一樣才再去比較每個屬性的值
         */
        @Override
        public int hashCode() {
            return name.hashCode() * addr.hashCode();
        }
    } // class
     
    @Test
    public void testSet() {
        
       Set<VO> vos = new HashSet<>();
     
       VO vo = new VO("wahaha", "sh");
       VO vo1 = new VO("wahaha", "bj");
       VO vo2 = new VO("wahaha", "sh");
     
       vos.add(vo);
       vos.add(vo1);
       vos.add(vo2);
     
       for (VO item : vos) {
           System.out.println(item.toString());
       }
     
    }

 
結果:

    name: wahaha addr:sh
    name: wahaha addr:bj

記住集合處理中需要強制遵循如下規則:

1)只要重寫equals,就必須重寫hashCode;

2)因為Set存儲的是不重復的對象,依據hashCode和equals進行判斷,所以Set存儲的對象必須重寫這兩個方法。

3)如果自定義對象做為Map的鍵,那么必須重寫hashCode和equals。

正例:String重寫了hashCode和equals方法,所以我們可以非常愉快的使用String對象作為key來使用。



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