Java의 equals와 hashCode

객체의 값 비교

• 객체끼리의 값을 비교할 때 우리는 객체 안의 값들이 다 같으면 true가 되기를 기대하지만 실상은 그렇지 않다.

static class Person {
    public String name;
    public int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

public static void main(String[] args) {
    Person a = new Person("mike", 20);
    Person b = new Person("mike", 20);

    boolean isSame = a == b;  // a == b : false

    System.out.println("a == b : " + isSame);
}

• 위 코드와 같이 == 을 통한 연산에서 필드값들이 서로 같음에도 false 가 출력된다.
• 객체는 클래스로부터 new 연산자를 통해 생성되고 생성된 객체들은 메모리 상에 각각 저장되게 된다.
• 즉, 객체 a와 b는 저장된 위치가 다르기 때문에 다른 객체라고 인식되는 것이다.

객체의 값 비교가 원하는대로 동작하게 하려면

• 객체의 상위 클래스 Object 에 정의되어있던 equals() 와 hashCode() 메서드를 수정해야 한다.

public class Object {
  .
  .
  public native int hashCode();
  public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
  }
}

equals() 란?

• equals() 메서드는 두 객체가 동등한지 비교하는데 사용된다.
• 기본 구현은 == 연산자와 같은 동작을 하기에 두 객체의 내용을 비교하고자 할 때는 오버라이딩을 해야 한다.

hashCode() 란?

• 객체의 해시 코드를 반환한다.
• 해시코드는 객체를 나타내는 유일한 값이다.
• 해시 기반의 컬렉션(ex. HashMap, HashSet)이 객체를 효율적으로 저장하고 검색하는데 사용하는 정수 값이다.

equals와 hashCode 관계

• 동일한 객체는 동일한 메모리 주소를 갖는다는 것을 의미하므로, 동일한 객체는 동일한 해시코드를 가져야 한다.
• 그렇기 때문에 equals() 메서드를 오버라이딩 하면, hashCode() 메서드도 함께 오버라이딩 해야 한다.

1. 두 객체가 equals() 로 비교했을 때 같다면, 두 객체의 hashCode() 는 반드시 같은 값을 반환해야 한다.
2. 두 객체의 해시코드가 같다고 해서 두 객체가 equals() 로 비교했을 때 반드시 같을 필요는 없지만, 해시코드가 다르면 두 객체는 equals() 로 비교했을 때 반드시 다르다고 판단된다.

  // obj1.hashCode()와 obj2.hashCode()가 같다면
  - obj1.equals(obj2) == true // OK, equals가 true 여도 된다.
  - obj1.equals(obj2) == false  // OK, equals가 false 여도 된다.

  // obj1.hashCode()와 obj2.hashCode()가 같지 않다면
  - obj1.equals(obj2) == true // not OK, equals가 true면 안된다.
  - obj1.equals(obj2) == false // OK, equals가 false 여도 된다.

3. equals() 메서드를 오버라이딩 할 때는 항상 hashCode() 메서드도 함께 오버라이딩 해야 한다.

equals() 오버라이딩

• 위에서 정의했던 Person 클래스에 equals() 를 오버라이딩 해보자

@Override
public boolean equals(Object obj) {
    if (obj == null) {
        return false;
    }
    if (obj == this) {
        return true;
    }
    if (getClass() != obj.getClass()) {
        return false;
    }

    Person p = (Person) obj;
    return this.getName().equals(p.getName()) && this.getAge() == p.getAge();
}

---

boolean isSame = a.equals(b);

System.out.println("a == b : " + isSame); // true

• 두 객체의 이름과 나이가 모두 같으면 true를 반환하도록 설계했다.

hashCode() 오버라이딩이 필요한 이유

• 이제 equals에 의한 문제는 해결된 것처럼 보인다.
• 하지만 HashSet과 같은 자료구조에 저장하려고 하면 문제가 생긴다.

Person a = new Person("mike", 20);
Person b = new Person("mike", 20);

System.out.println(a.equals(b)); // true

Set<Person> persons = new HashSet<Person>();
persons.add(a);
persons.add(b);

System.out.println(persons.size()); // 2

• Hash 자료구조는 중복 원소를 허용하지 않는다.
• 따라서 위 코드의 persons 에는 같은 객체 2개를 넣었으므로 하나만 존재해야 하지만 두 개가 존재한다.
• 각 객체가 생성될 때 서로 다른 메모리 주소에 할당되면서 hashCode 도 다르게 할당되었기 때문이다.

hashCode() 오버라이딩

• 위 문제를 해결하기 위해 hashCode() 오버라이딩을 해보자

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

---

System.out.println(persons.size()); // 1

• Objects.hash() 메서드를 사용하여 name과 age 의 필드값을 기반으로 해시 코드를 생성하도록 오버라이딩했다.
• 이를 통해 Hash 자료구조에도 정상적으로 동작하는 것을 볼 수 있다.

누군가가 물어본다면

자바에서 객체의 값 비교를 원하는대로 동작시키기 위해서는 equals() 메서드를 오버라이딩 해야 합니다.

뿐만 아니라 Hash 자료구조에서 논리적으로 알맞게 동작시키기 위해서 hashCode() 메서드의 오버라이딩도 필요합니다.