자바 equals()와 hashCode() 같이 재정의 해야 하는 이유

HeavyJ·2023년 5월 26일

equals hashCode()자바

Java

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자바 개발자로 취업을 준비하면서 모의 면접을 보게 되면 가장 많이 받는 질문 중 하나가 equals()와 hashCode()를 같이 재정의하는 이유일 것입니다.

솔직히, 이제는 이 질문이 너무 유명해져서 면접 때는 잘 안 나올 것 같지만 반드시 짚고 넘어가야 하는 개념이기 때문에 포스팅을 해봤습니다!

특히, Object 클래스와 String 클래스에서의 equals() 메소드의 작동 원리가 조금 다리기 때문에 이 부분도 공부해보겠습니다.

`Object` 클래스의 `equals()`

먼저 Object 클래스의 equals 메소드의 내부 먼저 보겠습니다

Object.java

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

Object 클래스의 equals는 객체의 메모리 주소가 같은지의 여부를 확인합니다.

따라서 만약에 새로운 객체를 만들고 객체의 내용이 같은지 판단하기 위해서는 equals() 메소드를 재정의해야 합니다.

class Node{
    String name;
    Node(String name){
        this.name = name;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args){

		Node node1 = new Node("hello");
        Node node2 = new Node("hello");

        System.out.println(node1.hashCode()); // 1159190947
        System.out.println(node2.hashCode()); // 925858445
        System.out.println(node1.equals(node2)); // false
        System.out.println(node1 == node2); // false
    }
}

new() 키워드로 객체를 생성할 때 메모리의 heap 영역에 새로운 객체가 들어갑니다. 따라서 node1과 node2는 같은 내용을 가진 객체이지만 new() 키워드로 각각 생성됐기 때문에 다른 객체가 됩니다.

여기서 내용이 같을 경우에 따른 동등성을 판별하기 위해서는 equals() 메소드를 재정의해야 합니다.

class Node{
    String name;
    
    Node(String name){
        this.name = name;
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object o){
        if (this == o){
            return true;
        }
        if (o == null || o.getClass() != this.getClass()){
            return false;
        }
        Node node = (Node) o;
        return Objects.equals(name, node.name);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args){

		Node node1 = new Node("hello");
        Node node2 = new Node("hello");

        System.out.println(node1.hashCode()); // 1159190947
        System.out.println(node2.hashCode()); // 925858445
        System.out.println(node1.equals(node2)); // true
        System.out.println(node1 == node2); // false
    }
}

equals()를 재정의했기 때문에 node1과 node2는 논리적으로는 동일하다고 판별이 될 수 있습니다.

하지만 여기서 문제가 발생할 수 있습니다.

HashMap, HashSet과 같은 hash 값을 사용하는 Collection을 쓰면 여전히 작동이 잘될까요?

Hash 자료구조를 사용할경우

class Node{
    String name;
    
    Node(String name){
        this.name = name;
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object o){
        if (this == o){
            return true;
        }
        if (o == null || o.getClass() != this.getClass()){
            return false;
        }
        Node node = (Node) o;
        return Objects.equals(name, node.name);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args){

		Node node1 = new Node("hello");
        Node node2 = new Node("hello");

        System.out.println(node1.hashCode()); // 1159190947
        System.out.println(node2.hashCode()); // 925858445
        System.out.println(node1.equals(node2)); // true
        System.out.println(node1 == node2); // false
        
        Set<Node> hSet = new HashSet<Node>();
        
        hSet.add(node1);
        hSet.add(node2);
        
        System.out.println(hSet.size()); // 2
    }
}

우리가 원하는 HashSet의 사이즈는 1일 겁니다. 왜냐하면, 우리는 node1과 node2를 동일하게 바라보고 싶기 때문입니다.
하지만, 결과는 2가 나오면서 node1과 node2가 동등하지 못하다고 판별하고 있습니다.

이런 현상이 발생하는 이유는 우리가 hashCode()를 재정의하지 않았기 때문입니다.

hashCode에 대해서 설명하면 Object 클래스의 hashCode 메소드는 객체의 고유한 주소 값을 int 값으로 변환합니다.
즉, 객체가 다르면 다른 hashCode값을 리턴합니다.

HashMap, HashSet과 같이 hash 값을 사용하는 경우 객체가 논리적으로 동일한지 비교하기 위해서는 hashCode() 리턴 값의 일치 여부를 먼저 확인한 뒤 equals 여부를 확인합니다.

현재의 node1과 node2의 hashCode는 1159190947, 925858445으로 다르기 때문에 HashSet에서 두 Node 객체가 논리적으로 다르다고 판별하고 있는 것입니다.

class Node{
    String name;
    Node(String name){
        this.name = name;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o){
        if (this == o){
            return true;
        }
        if (o == null || o.getClass() != this.getClass()){
            return false;
        }
        Node node = (Node) o;
        return Objects.equals(name, node.name);
    }

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