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《Java核心三问：字符串、equals()、hashCode()的隐藏雷区与完美避坑手册》

news 来源：原创 2025/8/8 5:02:32

一.String、StringBuffer、StringBuilder的区别？
- 1. 核心区别总结
- 2. 具体实例演示
- - 示例1：不可变性 vs 可变性
  - 示例2：线程安全验证
- 2. 线程安全的关键：`synchronized`
- 3. 对比`StringBuilder`的非线程安全
- 4. 可视化执行流程
- 5. 进一步验证
- 6. 总结
二.`==` 与 `equals()` 的区别及示例
- 1. 核心区别
- 2. 具体示例分析
- - 示例1：基本数据类型（`int`）
  - 示例2：字符串对象
  - 示例3：自定义对象
  - 示例4：重写`equals()`
- 3. 特殊场景：自动装箱陷阱
- 4. 总结
三、hashCode()与 equals() 的关系及重写原则
- 1. `hashCode()`与`equals()`的核心关系（前者是后者的必要不充分条件）
- 2. 为什么重写`equals()`必须重写`hashCode()`？
- 3. 如何正确重写`hashCode()`？
- 4. 总结
- 5. 额外注意事项

一.String、StringBuffer、StringBuilder的区别？

1. 核心区别总结

特性	String	StringBuffer	StringBuilder
不可变性	✅ 不可变（每次操作生成新对象）	❌ 可变（直接在原对象修改）	❌ 可变（直接在原对象修改）
线程安全	✅（天然不可变，线程安全）	✅（方法用`synchronized`修饰）	❌（线程不安全，性能更高）
性能	低（频繁修改时）	中（线程安全但同步开销）	高（无同步开销）
适用场景	少量修改或作为常量使用	多线程环境下的字符串操作	单线程环境下的高频字符串操作

2. 具体实例演示

示例1：不可变性 vs 可变性

public class StringVsStringBuffer {public static void main(String[] args) {// String的不可变性示例String str = "Hello";System.out.println("修改前String哈希码：" + System.identityHashCode(str)); // 输出初始地址str += " World";System.out.println("修改后String哈希码：" + System.identityHashCode(str)); // 地址变化System.out.println("String结果：" + str); // Hello World// StringBuffer的可变性示例StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");System.out.println("\n修改前StringBuffer哈希码：" + System.identityHashCode(sb)); // 初始地址sb.append(" World");System.out.println("修改后StringBuffer哈希码：" + System.identityHashCode(sb)); // 地址不变System.out.println("StringBuffer结果：" + sb); // Hello World}
}

修改前String哈希码：1956725890
修改后String哈希码：356573597
String结果：Hello World修改前StringBuffer哈希码：1735600054
修改后StringBuffer哈希码：1735600054
StringBuffer结果：Hello World
哈希码不是内存地址，可以用来确定对象的存储位置。.

示例2：线程安全验证

public class ThreadSafetyTest {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {// StringBuffer线程安全验证StringBuffer buffer = new StringBuffer();Runnable bufferTask = () -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {buffer.append("a");}};Thread t1 = new Thread(bufferTask);Thread t2 = new Thread(bufferTask);t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();System.out.println("StringBuffer长度：" + buffer.length()); // 应为2000// StringBuilder线程不安全验证StringBuilder builder = new StringBuilder();Runnable builderTask = () -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {builder.append("a");}};Thread t3 = new Thread(builderTask);Thread t4 = new Thread(builderTask);t3.start();t4.start();t3.join();t4.join();System.out.println("StringBuilder长度：" + builder.length()); // 可能小于2000}}

观察控制台输出：
◦ 哈希码变化 → 证明是否生成新对象。
◦ 线程安全结果 → StringBuffer保证数据完整，StringBuilder可能丢失数据。
◦ 耗时对比 → 直观体现性能差异。

2. 线程安全的关键：`synchronized`

StringBuffer的append()方法源码如下：

public synchronized StringBuffer append(String str) {super.append(str);  // 调用父类AbstractStringBuilder的append方法return this;
}

synchronized关键字：确保同一时间只有一个线程能进入该方法。
执行流程：
1. 线程t1获取锁 → 执行append("a") → 释放锁。
2. 线程t2获取锁 → 执行append("a") → 释放锁。
- 交替执行，无并发冲突，所有操作均被正确执行。

3. 对比`StringBuilder`的非线程安全

StringBuilder的append()方法未加锁：

public StringBuilder append(String str) {super.append(str);  // 直接操作，无同步return this;
}

问题场景：
假设value是内部存储字符的数组，count是当前长度。
1. 线程t1读取count=5，准备写入value[5]。
2. 线程t2同时读取count=5，写入value[5]。
3. 最终两个线程都认为count=6，但实际只写入一次 → 数据丢失。
结果：最终长度可能小于2000（如示例中的1983）。

4. 可视化执行流程

操作步骤	StringBuffer（线程安全）	StringBuilder（线程不安全）
线程t1操作	获取锁 → 追加字符 → 释放锁	直接追加字符（无锁）
线程t2操作	等待锁 → 获取锁 → 追加字符 → 释放锁	直接追加字符（可能与t1同时操作同一位置）
结果	2000次追加全部生效	可能因并发写入冲突导致部分操作丢失

5. 进一步验证

可以打印每次追加后的长度，观察是否稳定增长：

java

复制

Runnable bufferTask = () -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {buffer.append("a");System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + buffer.length());}
};

StringBuffer输出：长度逐步递增，无重复值。
StringBuilder输出：可能出现多个线程打印相同长度（并发冲突）。

6. 总结

StringBuffer的线程安全：通过synchronized保证操作的原子性，避免并发冲突。
StringBuilder的性能优势：牺牲线程安全换取更高性能，适用于单线程场景。
选择依据：
- 多线程共享资源 → StringBuffer。
- 单线程高频操作 → StringBuilder。

==和equals()的区别？加实际例子，markdown输出

二.`==` 与 `equals()` 的区别及示例

1. 核心区别

比较项	`==`	`equals()`
比较对象	基本类型比较值，引用类型比较内存地址	引用类型比较内容（需重写方法）
默认行为	直接比较内存地址	默认比较内存地址（同`==`）
可定制性	不可修改	可通过重写方法自定义比较逻辑

2. 具体示例分析

示例1：基本数据类型（`int`）

int a = 5;
int b = 5;
System.out.println(a == b);  // true（值相同）

示例2：字符串对象

String s1 = new String("hello");
String s2 = new String("hello");
String s3 = "hello";
String s4 = "hello";// == 比较内存地址
System.out.println(s1 == s2);  // false（两个堆对象地址不同）
System.out.println(s3 == s4);  // true（指向常量池同一地址）// equals() 比较内容
System.out.println(s1.equals(s2));  // true（内容相同）
System.out.println(s3.equals(s4));  // true（内容相同）

注意：String中的equals方法是被重写过的，因此String对象equals方法比较的是对象的值。

示例3：自定义对象

class Person {String name;public Person(String name) { this.name = name; }
}Person p1 = new Person("Alice");
Person p2 = new Person("Alice");
Person p3 = p1;// == 比较内存地址
System.out.println(p1 == p2);  // false（不同对象地址）
System.out.println(p1 == p3);  // true（指向同一对象）// equals() 默认比较地址（未重写时等同于 ==）
System.out.println(p1.equals(p2));  // false（未重写equals方法）

示例4：重写`equals()`

class Student {String id;public Student(String id) { this.id = id; }@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Student student = (Student) o;return Objects.equals(id, student.id); // 按id比较内容}
}Student stu1 = new Student("1001");
Student stu2 = new Student("1001");
System.out.println(stu1 == stu2);      // false（地址不同）
System.out.println(stu1.equals(stu2)); // true（id相同）

3. 特殊场景：自动装箱陷阱

Integer i1 = 127;
Integer i2 = 127;
System.out.println(i1 == i2);       // true（缓存范围内，地址相同）Integer i3 = 128;
Integer i4 = 128;
System.out.println(i3 == i4);       // false（超出缓存范围，地址不同）System.out.println(i3.equals(i4));  // true（内容相同）

4. 总结

==
- 基本类型：直接比较值。
- 引用类型：比较内存地址。
equals()
- 默认行为：同==（比较地址）。
- 重写后：按业务逻辑比较内容（如String、Integer等已重写）。
关键原则
- 若需内容比较，必须重写equals()。
- 重写equals()时，必须同时重写hashCode()（遵循哈希契约规则）。

三、hashCode()与 equals() 的关系及重写原则

1. `hashCode()`与`equals()`的核心关系（前者是后者的必要不充分条件）

哈希契约（Hash Contract）：
若两个对象通过equals()判断为相等，则它们的hashCode()必须返回相同的值。
反之，若两个对象的hashCode()相同，equals()不一定返回true（哈希冲突是允许的）。
默认行为：
- Object类中的equals()默认比较内存地址（==）。
- hashCode()默认返回对象的内存地址的哈希值。

2. 为什么重写`equals()`必须重写`hashCode()`？

关键原因：确保对象在哈希集合中正确工作。
哈希集合（如HashMap、HashSet）依赖以下逻辑：

存储时：
- 先通过hashCode()计算桶的位置。
- 再通过equals()检查桶内是否存在相同对象。
查找时：
- 同样先根据hashCode()定位桶，再用equals()精确匹配。

问题场景：
若两个对象equals()为true但hashCode()不同，它们会被分配到不同的桶中，导致哈希集合无法正确去重或检索。
示例：

class Person {String name;int age;@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Person person = (Person) o;return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);}// 未重写hashCode()！
}public static void main(String[] args) {Person p1 = new Person("Alice", 30);Person p2 = new Person("Alice", 30);System.out.println(p1.equals(p2)); // true（内容相同）System.out.println(p1.hashCode() == p2.hashCode()); // false（哈希码不同）Set<Person> set = new HashSet<>();set.add(p1);set.add(p2);System.out.println(set.size()); // 输出2（预期应为1，违反唯一性）
}

3. 如何正确重写`hashCode()`？

原则：
使用与equals()中比较的属性相同的属性组合生成哈希码。
推荐方法：
使用Objects.hash()工具类，传入所有参与equals()比较的属性。

示例：

@Override
public int hashCode() {return Objects.hash(name, age); // 基于name和age生成哈希码
}

4. 总结

操作	必要性
重写`equals()`	定义对象内容相等的逻辑。
重写`hashCode()`	确保哈希集合正确工作，遵守哈希契约（相等对象必有相同哈希码）。

关键点：

哈希码是对象在哈希表中的“地址”，equals()是精确匹配的“钥匙”。
二者必须协同工作，才能保证哈希集合（如HashMap、HashSet）的正确性和性能。

违反后果：

数据重复：哈希集合无法去重。
数据丢失：无法通过contains()等方法正确检索对象。
性能下降：哈希冲突增加，桶内链表或红黑树过长。

5. 额外注意事项

不可变对象：
如果对象的哈希码计算依赖可变属性，当其属性改变后，哈希码会变化，可能导致哈希集合中无法找到该对象。
解决方案：设计不可变对象，或将关键属性声明为final。
性能优化：
哈希码应尽量均匀分布，减少冲突。例如，避免所有对象返回相同的哈希码。

通过遵循哈希契约，可以确保对象在哈希集合中的行为符合预期，同时提升程序的可维护性和性能。

《Java核心三问：字符串、equals()、hashCode()的隐藏雷区与完美避坑手册》

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编程日记 2025/7/22 6:55:20

阿里云 AI 搜索产品荣获 Elastic Innovation Award 2024

阿里云AI搜索产品荣获Elastic Innovation Award 2024，该奖项于近日在新加坡ElasticON 2025的Elastic合作伙伴峰会上颁发，旨在表彰基于Elastic平台开发企业级生成式人工智能（GenAI）应用的顶尖合作伙伴，这些应用有效帮助…...

编程日记 2025/8/6 23:19:47

html5制作2048游戏开发心得与技术分享

2048游戏开发心得与技术分享这里写目录标题 2048游戏开发心得与技术分享项目概述技术架构1. 核心技术栈2. 项目结构核心功能实现1. 数据结构设计2. 移动逻辑实现3. 触摸支持性能优化1. DOM操作优化2. 事件处理优化开发心得1. 代码组织2. 调试技巧3. 用户体验优化项目亮点技…...

编程日记 2025/8/7 5:19:50

AI日报 - 2025年3月21日

🌟 今日概览（60秒速览） ▎🤖 AGI突破 | OpenAI成立安全委员会，加速AGI治理框架构建 ▎💼 商业动向 | 微软发布医疗大模型DAX Copilot 3.0，覆盖全球临床场景 ▎📜 政策追踪 | 中国发布…...

编程日记 2025/8/7 11:45:58

MyBatis-Plus：告别手写 SQL 的高效之道

目录 1. MyBatis-plus 简介 2. MyBatis-Plus 快速上手 2.1 项目准备 2.2 导入 MyBatis-Plus 依赖 2.3 配置数据库连接 2.4 配置 MyBatis-Plus 日志打印 3. 使用 MyBatis-Plus 3.1 创建 model 类 3.2 创建 mapper 接口 3.3 MyBatis-Plus 映射机制 3.3.1 TableName &a…...

编程日记 2025/8/4 13:01:51

【AI News | 20250320】每日AI进展

AI Repos 1、servers 该仓库提供详细入门指南，用户可通过简单步骤连接Claude客户端，快速使用所有服务器功能。此项目由Anthropic管理，展示MCP的多样性与扩展性，助力开发者为大语言模型提供安全、可控的工具与数据访问。 2、awe…...

编程日记 2025/8/2 13:19:19

让“树和二叉树”埋在记忆土壤中--性质和概念

Nice to meet your! 目录树的介绍： 树的创建： 二叉树的概念和结构： 二叉树的存储结构： 树的介绍： 概念和结构： 不知你们是否在现实中看见过分为两个叉的枯树，大概长这样： 那…...

编程日记 2025/7/30 22:51:39

210、【图论】课程表（Python）

题目思路这道题本质上是一个拓扑排序。每次先统计每个点的入度个数、然后再统计点与点之间的邻接关系，找到入度为0的点作为起始遍历点。之后每遍历到这个点之后，就把这个点后续的邻接关系边的点入度减去一。当某个点入度为0时，继续被加入其…...

编程日记 2025/8/5 7:35:08

【Linux篇】进程控制

📌 个人主页： 孙同学_ 🔧 文章专栏：Liunx 💡 关注我，分享经验，助你少走弯路！ 1. 进程创建 1.1 fork函数在linux中fork函数是非常重要的函数，它从已存在进程中创建一个…...

编程日记 2025/8/2 13:42:27

目录

一.String、StringBuffer、StringBuilder的区别？

1. 核心区别总结

2. 具体实例演示

示例1：不可变性 vs 可变性

示例2：线程安全验证

2. 线程安全的关键：synchronized

3. 对比StringBuilder的非线程安全

4. 可视化执行流程

5. 进一步验证

6. 总结

二.== 与 equals() 的区别及示例

1. 核心区别

2. 具体示例分析

示例1：基本数据类型（int）

示例2：字符串对象

示例3：自定义对象

示例4：重写equals()

3. 特殊场景：自动装箱陷阱

4. 总结

三、hashCode()与 equals() 的关系及重写原则

1. hashCode()与equals()的核心关系（前者是后者的必要不充分条件）

2. 为什么重写equals()必须重写hashCode()？

3. 如何正确重写hashCode()？

4. 总结

5. 额外注意事项

相关文章：

2. 线程安全的关键：`synchronized`

3. 对比`StringBuilder`的非线程安全

二.`==` 与 `equals()` 的区别及示例

示例1：基本数据类型（`int`）

示例4：重写`equals()`

1. `hashCode()`与`equals()`的核心关系（前者是后者的必要不充分条件）

2. 为什么重写`equals()`必须重写`hashCode()`？

3. 如何正确重写`hashCode()`？