जावा चैलेंजर्स # 4: बराबरी वाली वस्तुओं की तुलना () और हैशकोड ()

पाठ्यक्रम "जावा डेवलपर" पर एक नए धागे के लॉन्च की प्रत्याशा में , हम जावा चैलेंजर्स लेखों की एक श्रृंखला का अनुवाद करना जारी रखते हैं, जिसके पिछले हिस्सों को नीचे दिए गए लिंक पर पढ़ा जा सकता है:

• जेवीएम में विधि अधिभार
• स्ट्रिंग तुलना
• बहुपत्नीत्व और वंशानुक्रम

चलो चलते हैं!

इस आलेख में, आप सीखेंगे कि ऑब्जेक्ट्स की तुलना करते समय hashCode() और hashCode() तरीके कैसे संबंधित हैं और उनका उपयोग कैसे किया जाता है।

दो वस्तुओं की स्थिति की तुलना करने के लिए equals() और hashCode() का उपयोग किए बिना, हमें ऑब्जेक्ट के प्रत्येक क्षेत्र की तुलना करते हुए बहुत सारे " if " की तुलना में लिखना होगा। यह दृष्टिकोण कोड को भ्रमित और पढ़ने में मुश्किल बनाता है। एक साथ काम करना, ये दो विधियाँ अधिक लचीला और सुसंगत कोड बनाने में मदद करती हैं।

लेख के लिए स्रोत कोड यहाँ है ।

समतुल्य बराबर () और हैशकोड ()

मेथड ओवरराइडिंग एक ऐसी तकनीक है जिसके तहत एक उपवर्ग में माता-पिता वर्ग या इंटरफ़ेस का व्यवहार फिर से लिखा (पुनर्परिभाषित) होता है ( जावा चैलेंजर्स # 3 देखें: बहुरूपता और विरासत , इंजी। )। जावा में, प्रत्येक वस्तु के equals() और hashCode() विधियां हैं, और ठीक से काम करने के लिए, उन्हें ओवरराइड किया जाना चाहिए।

यह समझने के लिए कि equals() का पुनर्परिवर्तन equals() और hashCode() काम करता है, आइए हम जावा बेस कक्षाओं में उनके कार्यान्वयन की जांच करते हैं। निम्नलिखित Object वर्ग के equals() विधि है। यदि वर्तमान आवृत्ति पास की गई ऑब्जेक्ट ऑब्जेक्ट से मेल खाती है, तो विधि जाँचती है।

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

अब Object क्लास में hashCode() पद्धति को देखते हैं।

 @HotSpotIntrinsicCandidate public native int hashCode(); 

यह मूल है - एक विधि जो किसी अन्य भाषा में लिखी जाती है, जैसे कि C, और यह ऑब्जेक्ट के मेमोरी एड्रेस से जुड़े कुछ संख्यात्मक कोड लौटाता है। (यदि आप JDK कोड नहीं लिख रहे हैं, तो यह जानना महत्वपूर्ण नहीं है कि यह विधि कैसे काम करती है।)
अनुवादक का नोट: पते से जुड़ा मूल्य पूरी तरह से सही नहीं है ( vladimir_dolzhenko के लिए धन्यवाद )। हॉटस्पॉट JVM डिफ़ॉल्ट रूप से छद्म यादृच्छिक संख्याओं का उपयोग करता है। हॉटस्पॉट के लिए हैशकोड () कार्यान्वयन का विवरण यहां और यहां दिया गया है ।

यदि equals() और hashCode() विधियों को ओवरराइड नहीं किया जाता है, तो ऊपर वर्णित Object क्लास के तरीकों को इसके बजाय कहा जाएगा। इस स्थिति में, विधियाँ equals() और hashCode() के वास्तविक उद्देश्य को पूरा नहीं करती हैं, जो यह जांचने के लिए है कि क्या वस्तुओं का एक ही राज्य है।

आमतौर पर, ओवरराइडिंग equals() भी hashCode() ओवरराइड करता है।

बराबरी वाली वस्तुओं की तुलना ()

equals() विधि का उपयोग वस्तुओं की तुलना करने के लिए किया जाता है। यह निर्धारित करने के लिए कि ऑब्जेक्ट समान हैं या नहीं, equals() ऑब्जेक्ट फ़ील्ड मानों की तुलना करता है:

 public class EqualsAndHashCodeExample { public static void main(String... args){ System.out.println(new Simpson("Homer", 35, 120) .equals(new Simpson("Homer",35,120))); System.out.println(new Simpson("Bart", 10, 120) .equals(new Simpson("El Barto", 10, 45))); System.out.println(new Simpson("Lisa", 54, 60) .equals(new Object())); } static class Simpson { private String name; private int age; private int weight; public Simpson(String name, int age, int weight) { this.name = name; this.age = age; this.weight = weight; } @Override public boolean equals(Object o) { // 1 if (this == o) { return true; } // 2 if (o == null || getClass() != o.getClass()) { return false; } // 3 Simpson simpson = (Simpson) o; return age == simpson.age && weight == simpson.weight && name.equals(simpson.name); } } } 

आइए equals() पद्धति को देखें। पहली तुलना पास किए गए o साथ वर्तमान उदाहरण की तुलना करती है। यदि यह एक ही वस्तु है, तो equals() true लौटेगी।

दूसरी तुलना यह देखने के लिए करती है कि क्या पास की वस्तु null और यह किस प्रकार की है। यदि स्थानांतरित वस्तु एक अलग प्रकार की है, तो वस्तुएं समान नहीं हैं।

अंत में, equals() वस्तुओं के क्षेत्रों की तुलना करता है। यदि दो वस्तुओं का क्षेत्र मान समान है, तो वस्तुएं समान हैं।

वस्तुओं की तुलना के लिए विकल्पों का विश्लेषण

अब आइए main() विधि में वस्तुओं की तुलना करने के विकल्प देखें। सबसे पहले, हम दो Simpson वस्तुओं की तुलना करते हैं:

 System.out.println( new Simpson("Homer", 35, 120).equals( new Simpson("Homer", 35, 120))); 

इन वस्तुओं के क्षेत्रों में समान मूल्य हैं, इसलिए परिणाम true होगा।

फिर दो Simpson वस्तुओं की तुलना करें:

 System.out.println( new Simpson("Bart", 10, 45).equals( new Simpson("El Barto", 10, 45))); 

यहाँ वस्तुएं समान हैं, लेकिन नामों के अर्थ अलग हैं: बार्ट और एल बार्टो । इसलिए, परिणाम false होगा।

अंत में, आइए Simpson ऑब्जेक्ट और Object क्लास के उदाहरण की तुलना करें:

 System.out.println( new Simpson("Lisa", 54, 60).equals( new Object())); 

इस मामले में, परिणाम false होगा, क्योंकि वस्तुओं के प्रकार अलग-अलग हैं।

बराबर () बनाम ==

पहली नज़र में, ऐसा लगता है कि == ऑपरेटर और equals() विधि एक ही काम करते हैं, लेकिन, वास्तव में, वे अलग तरह से काम करते हैं। == ऑपरेटर तुलना करता है कि क्या दो लिंक एक ही वस्तु को इंगित करते हैं। उदाहरण के लिए:

 Simpson homer = new Simpson("Homer", 35, 120); Simpson homer2 = new Simpson("Homer", 35, 120); System.out.println(homer == homer2); 

हमने new ऑपरेटर का उपयोग करके Simpson के दो अलग-अलग उदाहरण बनाए। इसलिए, चर homer और homer ढेर में विभिन्न वस्तुओं को इंगित करेंगे। इस प्रकार, परिणामस्वरूप, हम false ।

निम्नलिखित उदाहरण में, हम ओवरराइड equals() विधि का उपयोग करते हैं:

 System.out.println(homer.equals(homer2)); 

इस मामले में, खेतों की तुलना की जाएगी। चूंकि दोनों Simpson ऑब्जेक्ट्स में समान फ़ील्ड मान हैं, इसलिए परिणाम true होगा।

हैशकोड के साथ वस्तुओं की पहचान ()

ऑब्जेक्ट्स की तुलना करते समय प्रदर्शन का अनुकूलन करने के लिए, hashCode() विधि का उपयोग किया जाता है। hashCode() विधि प्रत्येक ऑब्जेक्ट के लिए एक अद्वितीय पहचानकर्ता देता है, जो ऑब्जेक्ट राज्यों की तुलना को सरल करता है।

यदि किसी ऑब्जेक्ट का हैश कोड किसी अन्य ऑब्जेक्ट के हैश कोड से मेल नहीं खाता है, तो आप equals() विधि को छोड़ सकते हैं: आप बस जानते हैं कि दो ऑब्जेक्ट मेल नहीं खाते हैं। दूसरी ओर, यदि हैश कोड समान है, तो आपको यह निर्धारित करने की आवश्यकता है कि फ़ील्ड मान मेल खाते हैं या नहीं।

hashCode() साथ एक व्यावहारिक उदाहरण पर विचार करें।

 public class HashcodeConcept { public static void main(String... args) { Simpson homer = new Simpson(1, "Homer"); Simpson bart = new Simpson(2, "Homer"); boolean isHashcodeEquals = homer.hashCode() == bart.hashCode(); if (isHashcodeEquals) { System.out.println("   equals."); } else { System.out.println("    equals, .. " + " ,  ,     ."); } } static class Simpson { int id; String name; public Simpson(int id, String name) { this.id = id; this.name = name; } @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; Simpson simpson = (Simpson) o; return id == simpson.id && name.equals(simpson.name); } @Override public int hashCode() { return id; } } } 

hashCode() विधि, जो हमेशा एक ही मान लौटाती है, वैध है लेकिन कुशल नहीं है। इस मामले में, तुलना हमेशा true होगी, इसलिए equals() पद्धति को हमेशा निष्पादित किया जाएगा। इस मामले में, कोई प्रदर्शन सुधार नहीं हुआ है।

संग्रह के साथ बराबर () और हैशकोड () का उपयोग करना

Set इंटरफ़ेस को लागू करने वाली कक्षाएं (सेट) डुप्लिकेट तत्वों को जोड़े जाने से रोकना चाहिए। नीचे कुछ वर्ग हैं जो Set इंटरफ़ेस को लागू करते हैं:

• HashSet
• TreeSet
• LinkedHashSet
• CopyOnWriteArraySet

केवल अनन्य तत्वों को Set जोड़ा जा सकता है। इस प्रकार, यदि आप किसी तत्व को जोड़ना चाहते हैं, उदाहरण के लिए, HashSet , आपको पहले यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह तत्व अद्वितीय है, equals() और hashCode() विधियों का उपयोग करना चाहिए। यदि equals() और hashCode() विधियों को ओवरराइड नहीं किया गया है, तो आप डुप्लिकेट मान सम्मिलित करने का जोखिम उठाते हैं।

आइए HashSet में add() विधि के कार्यान्वयन भाग को देखें:

 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; p = e; 

एक नया आइटम जोड़ने से पहले, HashSet यह देखने के लिए जाँच करता है कि क्या आइटम इस संग्रह में मौजूद है। यदि वस्तु मेल खाती है, तो नया तत्व नहीं डाला जाएगा।

equals() और hashCode() विधियों का उपयोग न केवल Set में किया जाता है। ये तरीके HashMap , Hashtable और LinkedHashMap के लिए भी आवश्यक हैं। एक नियम के रूप में, यदि आप "हैश" उपसर्ग के साथ एक संग्रह देखते हैं, तो आप सुनिश्चित कर सकते हैं कि इसके सही संचालन के लिए hashCode() और equals() विधियों के ओवरराइड की आवश्यकता है।

समान () और हैशकोड () का उपयोग करने के लिए सिफारिशें

समान हैश कोड वाली वस्तुओं के लिए equals() विधि चलाएँ। यदि हैश कोड अलग है तो equals() निष्पादित न करें ।

तालिका 1. हैश कोड तुलना

यह सिद्धांत मुख्य रूप से प्रदर्शन कारणों के लिए Set या Hash संग्रह में उपयोग किया जाता है।

वस्तु तुलना नियम

जब hashCode() तुलना false equals() , तो equals() विधि भी false चाहिए । यदि हैश कोड अलग है, तो निश्चित रूप से ऑब्जेक्ट समान नहीं हैं।

तालिका 2. हैशकोड के साथ वस्तुओं की तुलना ()

जब समतुल्य equals() विधि true जाती true , तो इसका मतलब है कि वस्तुएं सभी मूल्यों और विशेषताओं में समान हैं। इस मामले में, हैश कोड तुलना भी सही होनी चाहिए।

तालिका 3. बराबरी वाली वस्तुओं की तुलना ()

बराबरी पर समस्या हल करें () और हैशकोड ()

यह आपके equals() और hashCode() विधियों के ज्ञान का परीक्षण करने का समय है। कार्य कई equals() और Set संग्रह के कुल आकार के परिणाम का पता लगाना है।

आरंभ करने के लिए, निम्नलिखित कोड का ध्यानपूर्वक अध्ययन करें:

 public class EqualsHashCodeChallenge { public static void main(String... args) { System.out.println(new Simpson("Bart").equals(new Simpson("Bart"))); Simpson overriddenHomer = new Simpson("Homer") { public int hashCode() { return (43 + 777) + 1; } }; System.out.println(new Simpson("Homer").equals(overriddenHomer)); Set set = new HashSet(Set.of(new Simpson("Homer"), new Simpson("Marge"))); set.add(new Simpson("Homer")); set.add(overriddenHomer); System.out.println(set.size()); } static class Simpson { String name; Simpson(String name) { this.name = name; } @Override public boolean equals(Object obj) { Simpson otherSimpson = (Simpson) obj; return this.name.equals(otherSimpson.name) && this.hashCode() == otherSimpson.hashCode(); } @Override public int hashCode() { return (43 + 777); } } } 

सबसे पहले, कोड का विश्लेषण करें, सोचें कि परिणाम क्या होगा। और उसके बाद ही कोड को रन करें। लक्ष्य अपने कोड विश्लेषण कौशल में सुधार करना और बुनियादी जावा अवधारणाओं को सीखना है ताकि आप अपने कोड को बेहतर बना सकें।

परिणाम क्या होगा?

 A) true true 4 B) true false 3 C) true false 2 D) false true 3 

क्या हुआ? बराबरी समझना () और हैशकोड ()

पहली तुलना में, equals() का परिणाम true , क्योंकि वस्तुओं की स्थिति समान होती है, और hashCode() विधि दोनों वस्तुओं के लिए समान मान लौटाती है।

दूसरी तुलना में, hashCode() चर के लिए hashCode() विधि को ओवरराइड किया गया था। दोनों Simpson ऑब्जेक्ट्स के लिए, नाम "होमर" है , लेकिन overriddenHomer hashCode() विधि एक अलग मान लौटाती है। इस स्थिति में, equals() विधि का परिणाम false होगा, क्योंकि इसमें हैश कोड के साथ तुलना शामिल है।

आपने महसूस किया होगा कि संग्रह में तीन Simpson ऑब्जेक्ट होंगे। चलिए इसे बनाते हैं।

सेट में पहली वस्तु हमेशा की तरह डाली जाएगी:

 new Simpson("Homer"); //  

निम्न वस्तु को भी सामान्य तरीके से सम्मिलित किया जाएगा, क्योंकि इसमें पिछली वस्तु से भिन्न मान होता है:

 new Simpson("Marge"); //  

अंत में, अगले Simpson ऑब्जेक्ट का पहला ऑब्जेक्ट के समान नाम मान है। इस स्थिति में, ऑब्जेक्ट सम्मिलित नहीं किया जाएगा:

 set.add(new Simpson("Homer")); //   

जैसा कि हम जानते हैं, नियमित Simpson("Homer") उदाहरण Simpson("Homer") विपरीत overridenHomer ऑब्जेक्ट एक अलग हैश मान का उपयोग करता है। इस कारण से, इस आइटम को संग्रह में डाला जाएगा:

 set.add(overriddenHomer); //  

जवाब है

सही उत्तर बी है। निष्कर्ष यह होगा:

 true false 3 

बराबर () और हैशकोड () के साथ सामान्य त्रुटियां

• ओवरराइडिंग hashCode() के साथ-साथ ओवरराइडिंग equals() या इसके विपरीत।
• HashSet जैसे हैश कलेक्शन का उपयोग करते समय ओवरराइडिंग equals() और hashCode() का अभाव।
• प्रत्येक ऑब्जेक्ट के लिए एक अद्वितीय कोड वापस करने के बजाय hashCode() विधि में एक निरंतर मान लौटाता है।
• == और equals() उपयोग। == ऑपरेटर ऑब्जेक्ट संदर्भों की तुलना करता है, जबकि equals() विधि ऑब्जेक्ट मानों की तुलना करती है।

आपको बराबर () और हैशकोड () के बारे में याद रखने की आवश्यकता है

• यह अनुशंसा की जाती है कि आप हमेशा अपने POJO ( रूसी , अंग्रेजी ) में समतुल्य ( equals() और hashCode() विधियों को ओवरराइड करें।
• एक अद्वितीय हैश कोड बनाने के लिए एक कुशल एल्गोरिथ्म का उपयोग करें।
• equals() विधि को ओवरराइड करते समय, हमेशा hashCode() विधि को ओवरराइड करें।
• equals() विधि को वस्तुओं की पूर्ण स्थिति (फ़ील्ड से मान) की तुलना करनी चाहिए।
• hashCode() विधि POJO पहचानकर्ता (आईडी) हो सकती है।
• यदि दो वस्तुओं के हैश कोड की तुलना करने का परिणाम false , तो equals() विधि भी false होनी चाहिए।
• यदि हैश संग्रह का उपयोग करते समय equals() और hashCode() फिर से परिभाषित नहीं किया जाता है, तो संग्रह में डुप्लिकेट तत्व होंगे।

जावा के बारे में अधिक जानें

• बराबर () और हैशकोड ( ) के साथ काम करने के अधिक उदाहरण देखें।
• राफेल डेल नीरो द्वारा जावा देव जिम और NoBugsProject देखें।

परंपरागत रूप से, मैं आपकी टिप्पणियों की प्रतीक्षा कर रहा हूं और आपको एक खुले पाठ के लिए आमंत्रित करता हूं, जिसे 18 मार्च को हमारे शिक्षक सर्गेई पेट्रेलेव द्वारा आयोजित किया जाएगा।