重写Record的hashCode()和equals()方法

1. 引言

Java 14 引入了 record（记录）这一概念，作为传递不可变数据对象的更高效方案。record 本质上是受限的类形式，类似枚举（Enum），仅包含最基本的构造方法和访问器（getter），专注于作为纯粹的数据载体传递不可变数据。

本文将探讨如何重写 record 默认的 hashCode() 和 equals() 实现。

2. hashCode() 和 equals() 方法

Java 的 Object 类定义了 equals() 和 hashCode() 方法。由于所有类都继承自 Object，它们默认具备这些方法的实现：

equals()：默认通过对象标识（内存地址）判断相等性
hashCode()：返回基于当前实例的整数值，需与 equals() 协同实现

record 作为 Java 的受限类形式，自带 equals()、hashCode() 和 toString() 的默认实现。我们可以像普通类一样实例化 record 并比较相等性。

3. record 的默认实现

任何 record 类型都直接继承自 java.lang.Record，Java 为其提供了默认实现：

默认 equals() 特性

遵循 Object.equals() 约定
关键规则：通过复制所有属性创建的新 record 实例必须与原实例相等

示例：

public record Person(String firstName, String lastName, String SSN, String dateOfBirth) {}; 

Person rob = new Person("Robert", "Frost", "HDHDB223", "2000-01-02");
Person mike = new Person("Mike", "Adams", "ABJDJ2883", "2001-01-02");

✅ record 自动提供全参构造函数，无需手动编写

默认 equals() 测试

@Test
public void givenTwoRecords_whenDefaultEquals_thenCompareEquality() {
    Person robert = new Person("Robert", "Frost", "HDHDB223", "2000-01-02");
    Person mike = new Person("Mike", "Adams", "ABJDJ2883", "2001-01-02");
    assertNotEquals(robert, mike);
}

默认 hashCode() 特性

组合所有属性的哈希值生成结果
相同组件创建的 record 必须返回相同哈希码

示例：

@Test
public void givenTwoRecords_hashCodesShouldBeSame() {
    Person robert = new Person("Robert", "Frost", "HDHDB223", "2000-01-02");
    Person robertCopy = new Person("Robert", "Frost", "HDHDB223", "2000-01-02");
    assertEquals(robert.hashCode(), robertCopy.hashCode());
}

4. 自定义实现

Java 允许重写默认实现。例如：对于 Movie record，我们可能认为只要标题和发行年份相同即视为相等。

自定义 equals() 实现

record Movie(String name, Integer yearOfRelease, String distributor) {

    @Override
    public boolean equals(Object other) {
        if (this == other) return true;
        if (other == null) return false;
        if (!(other instanceof Movie)) return false;
        Movie movie = (Movie) other;
        return movie.name.equals(this.name) && 
               movie.yearOfRelease.equals(this.yearOfRelease);
    }
}

实现要点：

同一对象直接返回 true
null 检查
类型检查
核心属性比较（name 和 yearOfRelease）

自定义 hashCode() 实现

⚠️ 必须与 equals() 协同重写，否则哈希冲突时会导致错误：

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

测试自定义实现

@Test
public void givenTwoRecords_whenCustomImplementation_thenCompareEquality() {
    Movie movie1 = new Movie("The Batman", 2022, "WB");
    Movie movie2 = new Movie("The Batman", 2022, "Dreamworks");
    assertEquals(movie1, movie2);  // 仅比较 name 和 yearOfRelease
    assertEquals(movie1.hashCode(), movie2.hashCode());
}

5. 何时需要重写

虽然 Java 规范要求自定义实现需满足「副本与原对象相等」的规则，但通常默认实现已足够。但需注意以下场景：

⚠️ record 是浅不可变（shallowly immutable）：

当 record 包含可变属性（如 List）时，默认实现可能失效

示例问题：

record DataContainer(List<String> items) {}

List<String> list1 = new ArrayList<>(List.of("A", "B"));
List<String> list2 = new ArrayList<>(List.of("A", "B"));

DataContainer c1 = new DataContainer(list1);
DataContainer c2 = new DataContainer(list2);

// 默认实现返回 false（因为 List 是不同实例）
assertFalse(c1.equals(c2));

重写的必要性

包含可变对象时：需自定义比较逻辑
作为 Map 键时：必须保证 hashCode() 和 equals() 的一致性
业务语义需求：仅需部分属性判断相等性（如前述 Movie 示例）

6. 结论

本文深入探讨了 record 的 hashCode() 和 equals() 机制：

默认实现已满足多数不可变数据场景
自定义实现需遵循「副本相等」原则
⚠️ 处理可变属性时必须重写，避免踩坑

所有示例代码可在 GitHub 仓库获取。

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