HashSet의 중복 처리?

목표

사용자 정의 클래스의 인스턴스를 HashSet에 저장하는 과정 중 중복 입력값이 제거되지 않는 일이 생겼다. 이유가 무엇인지 알아보는 과정에서 HashSet의 중복 처리 과정을 알아보게 되었다.

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Hash값을 사용하는 Collection의 작동 원리

• hash값을 사용하는 Collection(HashSet, HashMap, HashTable)은 eqauls와 hashCode 메서드를 통해 논리적으로 같은지를 비교한다.

• hashCode와 equals 모두를 재정의 해야 하는 이유는 다음과 같다.

• 그림에서 보이듯 hashCode만 정의하면 false값이 들어왔을 때 다른 객체임을 알 수 있다.

• 그렇다면 equals가 정의되어 있지 않으면 해당 과정을 건너뛰고 동등 객체임을 알려줄까?

hashCode만 재정의할 경우

public class HashPerson {
    private String name;
    private int age;

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

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

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

public static void main(String[] args) {
	HashSet<HashPerson> hashPeople = new HashSet<>();
    hashPeople.add(new HashPerson("유재석", 50));
    hashPeople.add(new HashPerson("유재석", 50));
    
    for (HashPerson hashPerson : hashPeople) {
    	System.out.println(hashPerson + " " + hashPerson.hashCode());
    }
}        

{유재석, 50} 50622000
{유재석, 50} 50622000

• 해쉬값은 같지만 equals가 없어 동등 객체임을 알지 못하는 것 같다.

equals만 재정의할 경우

• hashCode없이 equals만 정의한 결과이다.

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

{유재석, 50} 884457408
{유재석, 50} 1740035246

• 이번엔 equals를 추가하였지만 두 hash값이 달라 동등 객체임을 판단하지 못하는 것 같다.

hash값이 다른 이유

• hashCode 메서드가 정의되어 있지 않아 Object 클래스의 hashCode 메서드가 사용되는데 이는 객체의 고유한 주소 값을 int값으로 변환한다고 한다

두개 모두 정의하는 경우

{유재석, 50} 1569282050

• 정상적으로 중복이 제거가 되었다.

• 결국 그림의 과정처럼 hashCode의 리턴값이 일치하며 equlas메서드의 리턴 값이 true를 반환해야 논리적으로 동등 객체임을 판단한다는 사실을 알았다.

hashCode()의 추가 사실

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Objects.hash() 메서드는 hashCode 메서드를 재정의하기 위해 간편히 사용할 수 있는 메서드이지만 속도가 느리다고 한다.
인자를 담기 위한 배열이 만들어지고 인자 중 기본 타입이 있다면 박싱과 언박싱을 거쳐야 하기 때문이라고 한다.

성능에 민감한 프로그램은 단순하게 Objects.hash() 메서드를 이용하여 재정의하여도 되지만 민감한 경우에는 직접 재정의 하는 것이 좋다고 한다. 관련링크

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참조 블로그