[이펙티브 자바] Item11- equals를 재정의 하려거든 hashCode도 재정의하라

1. equals를 재정의한 클래스 모두에서 hashCode도 재정의해야 한다.

hashCode를 재정의하지 않으면 hashCode 일반 규약을 어기게 되어 HashMap이나 HashSet 같은 컬렉션의 원소로 사용할 때 문제가 발생한다.

hashCode 재정의 조건

1. equals 비교에 사용되는 정보가 변경되지 않는다면, hashCode는 항상 같은 값을 반환해야 한다.
2. equals가 두 객체가 같다고 판단하면, hashCode는 같은 값을 반환해야 한다.
3. equals가 두 객체가 다르다고 판단해도, hashCode가 꼭 다를 필요는 없다. 다만, 다른 객체에서는 다른 값을 반환해야 성능이 좋아진다.

hashCode 재정의를 잘못했을 때 크게 문제가 되는 조항은 2번이다. 논리적으로 같은 객체는 같은 해시 코드를 반환해야 한다. equals는 물리적으로 다른 두 객체를 논리적으로 같다고 할 수는 있다. 하지만 Object의 기본 hashCode 메서드는 이 둘이 전혀 다르다고 판단하여 서로 다른 값을 반환한다.

위의 코드를 살펴보자. 결과로 "제니"가 나와야 할 것 같지만 실제로는 null을 반환한다.

여기에는 2개의 인스턴스가 사용되었다. 하나는 put할때, 다른 하나는 get 할 때 사용되었다. PhoneNumber 클래스는 hashCode를 재정의 하지 않았기 때문에 논리적으로 동치인 두 객체가 다른 hashCode를 반환하여 2번 항목을 지키지 못한다.

이러한 문제는 PhoneNumber 클래스에 equals와 hashCode를 재정의 해주기만 하면 해결된다.

 

항상 같은 hashCode를 반환하면 2번 항목을 만족시키는 것 아닌가?

@Override
public int hashCode() {
	return 42;
}

 

절대 사용하면 안된다. 항상 같은 hashCode는 링크드 리스트(LinkedList)처럼 동작하기 때문에 O(1)이던 시간 복잡도가 O(N)으로 느려진다. 따라서 객체가 많으면 도저히 쓸 수 없는 방법이다.

 

올바른 hashCode를 만드는 방법?

// 전형적인 hashCode 메서드
@Override
public int hashCode() {
	int result = Integer.hashCode(areaCode);
  result = 31 * result + Integer.hashCode(prefix);
  result = 31 * result + Integer.hashCode(lineNum);
  return result;
}

 

// 한 줄짜리 hashCode 메서드 - 성능이 살짝 아쉬움
// IntellIJ의 자동완성 hashCode는 해당 메서드를 사용한다.
@Override
public int hashCode() {
	return Ovjects.hash(lineNum, prefix, areaCode);
}

 

주의 사항

• equals에서 사용되지 않는 필드는 반드시 제외해야 한다. (두 번째 항목 위배)
• 참조 타입 필드가 null일 경우 0을 사용
• 31을 곱함으로써 큰 수로 만들어 해시 효과를 증가시킨다.(더하는 경우 같은 값이 나올 확률이 높기 때문에)

 

2. hashCode 지연 초기화

클래스가 불변이고 해시코드를 계산하는 비용이 크다면, 캐싱을 고려해야 한다.

• 해시의 키로 자주 사용될 것 같으면 인스턴스가 만들어질 때 해시 코드를 계산해둬야 한다.
• 해시의 키로 사용되지 않는다면 지연 초기화가 좋다.

private int hashCode;

@Override
public int hashCode() {
      	int result = hashCode;
        if(result == 0) {
        int result = Integer.hashCode(areaCode);
        result = 31 * result + Integer.hashCode(areaCode);
        result = 31 * result + Integer.hashCode(areaCode);
        hashCode = result;
        }
        return result;
}

 

지연 초기화는 스레드의 안정성을 고려해야 한다. 여러개의 쓰레드가 동시에 hashCode를 호출하는 경우 여러번의 hashCode 연산이 발생할 수 있다. 지연 초기화를 사용하기 위해서는 쓰레드 동기화 시점을 신경 써야 한다.

 

성능을 높인다고 hashCode를 계산할 때 핵심 필드를 생략하면 안 된다.

속도는 빨리질 수 있어도 해시 테이블의 성능(품질)은 나빠진다.

 

hashCode가 반환하는 값의 생성 규칙을 API 사용자에게 공표하지 마라.

API를 공표해버리면 해시 기능을 개선할 여지가 없어진다. 반대로 API를 공표하지 않으면 클라이언트가 값에 의존하지 않게 되고, 추후 계산 방식을 바꿀 수 있게 된다.