Java Object 类常用方法详解：equals、hashCode、toString-编程阁

前面学完抽象类、接口、内部类之后，接下来非常值得继续掌握的一个知识点，就是Object类中的几个核心方法：

equals()
hashCode()
toString()

这三个方法在 Java 开发中出现频率非常高。

可以这么说：

不理解equals()，你就容易在“对象比较”上出错；
不理解hashCode()，你就很难真正弄明白HashMap、HashSet；
不理解toString()，你打印对象时看到的内容就总是一串看不懂的地址值风格字符串。

所以这部分内容，不只是面试常考，在真实开发里也非常常用。

一、Object 类是什么？

Object是 Java 中所有类的根类。

也就是说，任何一个类，如果没有明确继承其他类，那么默认都会继承Object。

classStudent{}

上面这个类，其实等价于：

classStudentextendsObject{}

因此，任何 Java 对象，天然都可以使用Object类中的方法，比如：

equals()
hashCode()
toString()
getClass()
wait()
notify()

其中最常用、最基础的，就是今天要讲的这三个。

二、equals() 方法详解

1. equals() 是干什么的？

equals()用来比较两个对象是否“相等”。

但是这里的“相等”，到底比较什么，要分情况看。

先看代码：

Strings1=newString("abc");Strings2=newString("abc");System.out.println(s1==s2);// falseSystem.out.println(s1.equals(s2));// true

这里就说明：

==比较的是两个变量保存的地址是否相同
equals()比较的是两个对象的内容是否相同（前提是类重写了 equals 方法）

2. == 和 equals() 的区别

这是初学阶段最容易混淆的地方。

（1）对于基本数据类型

==比较的是值。

inta=10;intb=10;System.out.println(a==b);// true

（2）对于引用数据类型

==比较的是地址值。

Strings1=newString("hello");Strings2=newString("hello");System.out.println(s1==s2);// false

因为s1和s2指向的是两个不同对象。

（3）equals() 默认也是比较地址

很多同学以为equals()天生就是比较内容，其实不是。

Object类中默认的equals()实现，本质上还是比较地址。

你可以简单理解为：

publicbooleanequals(Objectobj){return(this==obj);}

也就是说，如果一个类没有重写equals()，那么它的效果和==差不多。

3. 为什么很多类的 equals() 比较内容？

因为像String、Integer这些类，已经重写了equals()方法。

例如String重写后，比较的是字符串内容。

Strings1=newString("java");Strings2=newString("java");System.out.println(s1.equals(s2));// true

这就是因为String类把“两个字符串内容相同”定义为了相等。

4. 自定义类为什么要重写 equals()？

来看一个例子：

classStudent{Stringname;intage;publicStudent(Stringname,intage){this.name=name;this.age=age;}}publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Students1=newStudent("张三",18);Students2=newStudent("张三",18);System.out.println(s1.equals(s2));}}

输出结果是：

false

为什么？

因为Student没有重写equals()，所以调用的是Object的实现，本质比较的是地址。

但从业务角度看：

姓名相同
年龄相同

我们通常会认为这两个学生对象“内容相等”。

这时就应该重写equals()。

5. equals() 的重写示例

importjava.util.Objects;classStudent{privateStringname;privateintage;publicStudent(Stringname,intage){this.name=name;this.age=age;}@Overridepublicbooleanequals(Objectobj){if(this==obj){returntrue;}if(obj==null||getClass()!=obj.getClass()){returnfalse;}Studentstudent=(Student)obj;returnage==student.age&&Objects.equals(name,student.name);}}

测试：

publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Students1=newStudent("张三",18);Students2=newStudent("张三",18);System.out.println(s1.equals(s2));// true}}

6. equals() 重写时常见写法解释

`this == obj`

表示如果两个引用本来就指向同一个对象，那肯定相等，直接返回true。

`obj == null`

如果传进来的对象是null，那一定不相等。

`getClass() != obj.getClass()`

表示只有类型完全相同，才继续比较。

强制类型转换

Studentstudent=(Student)obj;

因为传入参数类型是Object，需要转成当前类后才能访问属性。

比较成员变量

returnage==student.age&&Objects.equals(name,student.name);

这一步才是真正的“内容比较”。

7. equals() 使用时的注意事项

（1）重写 equals() 时，通常也要重写 hashCode()

这是一个非常重要的规则，后面会详细讲。

（2）尽量使用`Objects.equals()`比较引用类型

因为这样可以避免空指针异常。

Objects.equals(name,student.name)

比下面这种更安全：

name.equals(student.name)

因为如果name是null，后者会报错。

三、hashCode() 方法详解

1. hashCode() 是什么？

hashCode()方法返回的是对象的哈希值，也可以理解为一个整数“编号”。

这个值不是对象地址本身，但通常和对象的存储、查找效率有关。

Objectobj=newObject();System.out.println(obj.hashCode());

每个对象都可以调用这个方法。

2. hashCode() 有什么用？

它最主要的用途是：提高哈希结构中的查找效率。

比如：

HashMap
HashSet
Hashtable

这些集合在存储对象时，并不是一个一个慢慢比较，而是先根据hashCode()找位置，再进一步比较。

也就是说：

先看哈希值
再决定放到哪个位置
如果哈希冲突，再调用equals()进一步比较

所以：

hashCode()主要服务于哈希类集合。

3. equals() 和 hashCode() 的关系

这是最核心的内容之一。

Java 规范要求：

规则 1

如果两个对象通过equals()比较结果为true，那么它们的hashCode()必须相同。

规则 2

如果两个对象的hashCode()相同，equals()不一定为true。

也就是说：

相等对象，哈希值必须相等
哈希值相等，对象不一定相等

4. 为什么重写 equals() 后还要重写 hashCode()？

因为如果你只重写了equals()，没有重写hashCode()，那么在哈希集合中可能会出现逻辑错误。

看例子：

importjava.util.HashSet;importjava.util.Objects;classStudent{privateStringname;privateintage;publicStudent(Stringname,intage){this.name=name;this.age=age;}@Overridepublicbooleanequals(Objectobj){if(this==obj){returntrue;}if(obj==null||getClass()!=obj.getClass()){returnfalse;}Studentstudent=(Student)obj;returnage==student.age&&Objects.equals(name,student.name);}}publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){HashSet<Student>set=newHashSet<>();set.add(newStudent("张三",18));set.add(newStudent("张三",18));System.out.println(set.size());}}

很多人以为结果会是1，但实际上可能是2。

原因就在于：

equals()认为这两个对象相等
但它们没有相同的哈希值规则
HashSet可能先把它们分到不同位置
于是去重失败

5. hashCode() 的正确重写方式

Java 中通常直接使用Objects.hash(...)。

importjava.util.Objects;classStudent{privateStringname;privateintage;publicStudent(Stringname,intage){this.name=name;this.age=age;}@Overridepublicbooleanequals(Objectobj){if(this==obj){returntrue;}if(obj==null||getClass()!=obj.getClass()){returnfalse;}Studentstudent=(Student)obj;returnage==student.age&&Objects.equals(name,student.name);}@OverridepublicinthashCode(){returnObjects.hash(name,age);}}

这样写后：

只要name和age相同
equals()返回true
hashCode()也会一致

这就满足规范要求了。

6. 一句话理解 hashCode()

你可以把hashCode()理解成：

给对象生成一个“分类编号”，方便哈希集合快速定位。

而equals()则是：

当两个对象被分到同一区域后，再进一步精确比较它们是否真的相等。

所以两者经常配合使用。

四、toString() 方法详解

1. toString() 是干什么的？

toString()方法用于返回对象的字符串表示形式。

例如：

Objectobj=newObject();System.out.println(obj.toString());System.out.println(obj);

上面两句输出效果本质是一样的，因为直接打印对象时，Java 会自动调用对象的toString()方法。

2. Object 默认的 toString() 长什么样？

默认情况下，Object类中的toString()返回结果格式大致如下：

类名@十六进制哈希值

比如：

Student@1b6d3586

这个结果对于程序运行没问题，但对人阅读不友好。

所以在开发中，我们通常会重写toString()，让对象打印时直接显示关键属性。

3. 为什么要重写 toString()？

看下面例子：

classStudent{Stringname;intage;publicStudent(Stringname,intage){this.name=name;this.age=age;}}publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Students=newStudent("李四",20);System.out.println(s);}}

输出类似：

Student@6d06d69c

这对调试和日志输出帮助不大。

如果重写toString()：

classStudent{Stringname;intage;publicStudent(Stringname,intage){this.name=name;this.age=age;}@OverridepublicStringtoString(){return"Student{name='"+name+"', age="+age+"}";}}

再打印：

Student{name='李四',age=20}

这样就直观多了。

4. toString() 的典型使用场景

（1）打印对象

System.out.println(student);

（2）调试程序

当你想快速看对象内部数据时，重写toString()非常方便。

（3）日志输出

在记录日志时，输出对象信息会更加清晰。

五、三个方法放在一起理解

我们用一个完整例子，把equals()、hashCode()、toString()串起来。

importjava.util.Objects;classStudent{privateStringname;privateintage;publicStudent(Stringname,intage){this.name=name;this.age=age;}@Overridepublicbooleanequals(Objectobj){if(this==obj){returntrue;}if(obj==null||getClass()!=obj.getClass()){returnfalse;}Studentstudent=(Student)obj;returnage==student.age&&Objects.equals(name,student.name);}@OverridepublicinthashCode(){returnObjects.hash(name,age);}@OverridepublicStringtoString(){return"Student{name='"+name+"', age="+age+"}";}}publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Students1=newStudent("王五",19);Students2=newStudent("王五",19);System.out.println(s1.equals(s2));System.out.println(s1.hashCode());System.out.println(s2.hashCode());System.out.println(s1);}}

输出可能类似：

true1234567812345678Student{name='王五',age=19}

这说明：

equals()：比较内容
hashCode()：生成一致的哈希值
toString()：打印更友好的对象信息

六、初学者最容易踩的坑

1. 把`==`和`equals()`混为一谈

记住：

==比较地址（引用类型）
equals()比较内容（前提是重写了）

2. 只重写 equals()，不重写 hashCode()

这会导致哈希集合中行为异常。

3. 以为 toString() 不重要

实际上它对调试、打印日志、排查问题都很有帮助。

4. equals() 中直接调用属性的 equals()，可能空指针

比如：

name.equals(other.name)

如果name为null，会报错。更推荐：

Objects.equals(name,other.name)

七、面试/考试常见问题总结

1. Object 类中最常用的方法有哪些？

答：equals()、hashCode()、toString()。

2. equals() 和`==`有什么区别？

答：

==对基本类型比较值，对引用类型比较地址
equals()默认比较地址，重写后一般比较内容

3. 为什么重写 equals() 时通常要重写 hashCode()？

答：

因为 Java 规定相等对象必须有相同哈希值，否则在HashSet、HashMap等集合中会出现逻辑问题。

4. 为什么要重写 toString()？

答：

为了让对象打印时显示更有意义的内容，方便调试和日志查看。

八、最后总结

学完Object类中的这三个方法后，你要真正记住下面这三句话：

equals()：判断两个对象内容是否相等
hashCode()：为对象提供哈希值，方便哈希集合快速定位
toString()：返回对象的字符串表示，便于输出和调试

再进一步总结就是：

equals()决定“逻辑上是否相等”
hashCode()决定“哈希结构里怎么快速找”
toString()决定“打印出来给人看是什么样子”

如果这三个方法你真正理解了，后面学习集合框架，尤其是HashSet、HashMap时，会顺畅很多。

九、练习题

练习 1

定义一个Book类，包含title和price两个属性，重写equals()和toString()。

练习 2

继续完善Book类，再重写hashCode()，并放入HashSet中测试是否能正确去重。

练习 3

分别使用==和equals()比较两个内容相同的字符串对象，观察输出结果并解释原因。