在Java中，必须同时重写equals()和hashCode()方法，这是因为这两个方法在哈希集合（如HashMap、HashSet）中有着紧密的关联，且Java规范明确规定了它们之间的关系。以下是需要同时重写的原因：

1. Java规范的核心要求

Java明确规定：

如果两个对象通过equals()方法判断为相等（a.equals(b) == true），那么它们的hashCode()必须返回相同的值。

简单说：**相等的对象，哈希值必须相等；哈希值不等的对象，一定不相等。**这是哈希集合正常工作的基础。如果不遵守这一规则，会导致集合无法正确工作。

2. 不重写hashCode()的严重后果

如果只重写了equals()而没有重写hashCode()，会发生以下问题：

示例场景

class Person {
    String name;
    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);
    }
    // 没有重写hashCode()
}

Person p1 = new Person("张三", 25);
Person p2 = new Person("张三", 25);
System.out.println(p1.equals(p2)); // true（因为重写了equals）
System.out.println(p1.hashCode() == p2.hashCode()); // false（默认hashCode不同）

问题表现

  • HashSet无法去重：两个内容相同的对象会被视为不同对象，导致集合中出现重复元素。
  • HashMap无法正确覆盖：两个内容相同的键会被视为不同键，导致无法正确覆盖值。
  • 查找失败：在HashMap中，如果使用get()方法查找对象，会根据hashCode先定位桶，但由于hashCode不同，会找不到实际相等的对象。

3. 哈希表的工作原理

哈希表（如HashMap、HashSet）的工作流程如下：

  1. 先调用对象的hashCode()方法确定存储桶（bucket）的位置
  2. 如果桶中有多个对象，再调用equals()方法确认是否为相同对象

如果两个对象equals()返回true，但hashCode()不同，它们会被放入不同的桶，导致：

  • 无法通过contains()找到对象
  • 无法通过get()获取对应值
  • 无法正确去重

4. 为什么不能只重写其中一个

只重写equals()而不重写hashCode()：如上所述，哈希表无法正确工作

  • 两个逻辑相等的对象可能有不同hashCode
  • 导致哈希表无法识别它们是相等的
  • 造成集合中出现重复元素

只重写hashCode()而不重写equals()：无法判断两个对象是否真正相等

  • 两个对象可能有相同hashCode但不相等（hashCode相同不意味着对象相等）
  • 无法正确判断对象是否真正相等
  • 哈希表会错误地认为它们是同一个对象

5. 正确实现方式

@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 && Objects.equals(name, person.name);
}

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

6. 为什么需要这样设计

"hashCode和equals两个方法是用来协同判断两个对象是否相等的，采用这种方式的原因是可以提高程序查询的速度。"

这是Java设计的核心思想：通过哈希码快速筛选，通过equals精确比较，两者协同工作，既保证了正确性，又提高了效率。

7. 总结

重写equals()和hashCode()必须同时进行，原因有：

  1. Java规范要求：相等的对象必须有相同的hashCode
  2. 哈希表正确工作：确保对象能被正确存储和检索
  3. 避免性能问题：不一致的实现会导致哈希冲突增加，降低查找效率
  4. 保证集合行为：HashSet去重、HashMap键值对正确存储

简短总结：如果两个对象equals()返回true，它们的hashCode()必须相同；反之，如果hashCode()不同，它们的equals()一定返回false。 这是Java集合框架正常工作的基础，因此必须同时重写这两个方法。