Как связаны методы equals и hashCode и зачем они нужны в Java

Что проверяют

Знаете ли вы контракт между методами и что бывает при его нарушении. Вопрос почти всегда переходит в «что случится с объектом в HashMap, если переопределить только equals».

Как отвечать

equals отвечает на вопрос «это логически один и тот же объект», hashCode возвращает число, по которому хеш-структуры раскладывают объекты по корзинам.

Контракт:

• равные объекты обязаны иметь одинаковый hashCode;
• одинаковый hashCode у неравных объектов допустим, это коллизия;
• значения обоих методов не должны меняться, пока не менялись поля, участвующие в сравнении.

Отсюда правило: переопределяете один, переопределяйте оба, по одному и тому же набору полей.

Что ломается при нарушении: HashMap сначала ищет корзину по хешу и только внутри неё сравнивает через equals. Если хеш не переопределён, два равных объекта попадут в разные корзины, и map.get(key) вернёт null для ключа, который вы только что положили.

map.put(new User(1), "value");
map.get(new User(1));   // null, если hashCode не переопределён

Где спотыкаются

Не знают про изменяемые поля: объект положили в HashSet, поменяли поле, участвующее в хеше, и он «потерялся» в контейнере. Поэтому ключи делают неизменяемыми.

Считают, что hashCode обязан быть уникальным. Он обязан быть согласованным, а коллизии нормальны.

Забывают про Objects.equals и Objects.hash и пишут сравнение вручную, забывая проверку на null и на класс.

И не помнят, что записи (record) генерируют оба метода сами по всем компонентам.