equals() und hashCode()

Teil des Abschnitts Objektorientierte Programmierung der Java-Journey von Coddy. Lektion 42 von 87.

Beim Vergleichen von Objekten in Java prüft der Operator ==, ob zwei Referenzen auf dieselbe Speicherstelle zeigen. Um den tatsächlichen Inhalt von Objekten zu vergleichen, musst du die equals()-Methode überschreiben.

public class Person {
    private String name;
    private int 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);
    }
}

Die Methode equals() folgt einem Standardmuster: Prüfe zunächst, ob es dasselbe Objekt ist, überprüfe dann den Typ und vergleiche schließlich die relevanten Felder.

Wenn du equals() überschreibst, musst du auch hashCode() überschreiben. Dies ist ein Vertrag in Java: Objekte, die gleich sind, müssen denselben Hash-Code haben. Hash-basierte Sammlungen wie HashMap und HashSet verlassen sich auf diese Regel, um korrekt zu funktionieren.

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

Die Hilfsmethode Objects.hash() erzeugt einen Hash-Code aus denselben Feldern, die in equals() verwendet werden. Wenn zwei Person-Objekte denselben Namen und dasselbe Alter haben, werden sie als gleich betrachtet und erzeugen identische Hash-Codes, wodurch ein konsistentes Verhalten in Sammlungen sichergestellt wird.

Aufgabe

Einfach

Erstellen wir ein Studentenverwaltungssystem, das die Objektgleichheit korrekt implementiert. Du erstellst eine Student-Klasse, bei der zwei Studenten als gleich gelten, wenn sie dieselbe Studenten-ID und denselben Namen haben, unabhängig davon, ob sie dasselbe Objekt im Speicher sind.

Du organisierst deinen Code auf zwei Dateien verteilt:

Student.java: Erstelle eine Klasse, die einen Studenten mit drei privaten Feldern repräsentiert: studentId (String), name (String) und gpa (double). Füge einen Konstruktor hinzu, der alle Felder initialisiert, sowie Getter-Methoden für jedes Feld.
Überschreibe die Methode equals(), sodass zwei Student-Objekte als gleich gelten, wenn sie dieselbe studentId UND denselben name haben. Befolge das Standardmuster: Prüfe, ob es sich um dieselbe Referenz handelt, prüfe auf null und den Typ und vergleiche anschließend die relevanten Felder.

Überschreibe die Methode hashCode() mithilfe von Objects.hash() und verwende dabei dieselben Felder wie in equals(). Denke daran, oben in deiner Datei java.util.Objects zu importieren.
Main.java: Erwecke deine Student-Klasse zum Leben, indem du Studentenobjekte vergleichst. Du erhältst sechs Eingaben, die zwei Studenten repräsentieren: die ID, den Namen und den GPA des ersten Studenten, gefolgt von der ID, dem Namen und dem GPA des zweiten Studenten.
Erstelle beide Student-Objekte und führe anschließend drei Vergleiche durch, deren Ergebnisse du ausgibst:
1. Gib Same reference: aus, gefolgt davon, ob der erste Student gleich sich selbst ist (sollte immer true sein)
2. Gib Content equality: aus, gefolgt davon, ob der erste Student gleich dem zweiten Studenten ist (basierend auf deiner Implementierung von equals)
3. Gib Hash codes match: aus, gefolgt davon, ob beide Studenten denselben Hash-Code haben

Du erhältst sechs Eingaben: die ID des ersten Studenten (String), den Namen des ersten Studenten (String), den GPA des ersten Studenten (double), die ID des zweiten Studenten (String), den Namen des zweiten Studenten (String) und den GPA des zweiten Studenten (double).

Beachte, dass bei zwei Studenten mit übereinstimmenden IDs und Namen sowohl equals() true zurückgibt ALS AUCH ihre Hash-Codes übereinstimmen. Dies ist der Vertrag, den du einhalten musst!

Probier es selbst

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // Lese die Daten des ersten Studenten
        String id1 = scanner.nextLine();
        String name1 = scanner.nextLine();
        double gpa1 = scanner.nextDouble();
        scanner.nextLine(); // Zeilenumbruch verbrauchen
        
        // Lese die Daten des zweiten Studenten
        String id2 = scanner.nextLine();
        String name2 = scanner.nextLine();
        double gpa2 = scanner.nextDouble();
        
        // TODO: Erstelle zwei Student-Objekte mit den Eingabedaten
        
        // TODO: Print "Same reference: " followed by whether student1 equals itself
        
        // TODO: Print "Content equality: " followed by whether student1 equals student2
        
        // TODO: Print "Hash codes match: " followed by whether both students have the same hash code
    }
}