Java Equals And Hashcode

typora-root-url: ../ layout: single title: > Java에서 equals()와 hashCode() 이해하기

lang: ko translation_id: java-equals-and-hashcode header: teaser: /images/header_images/overlay_image_java.png overlay_image: /images/header_images/overlay_image_java.png overlay_filter: 0.5 excerpt: > Java에서 equals()를 오버라이드할 때 왜 항상 hashCode()도 오버라이드해야 하는지 알아보세요. 이 두 메서드 간의 규약을 이해하고 해시 기반 컬렉션에서 어떻게 동작하는지 확인합니다. categories:

• ko_Troubleshooting tags:
• Java
• equals
• hashCode
• Collections

• Best Practices

  equals()와 hashCode() 사이의 규약

Java에서 Object 클래스에 정의된 equals()와 hashCode() 메서드는 객체의 동등성을 결정하는 데 기본이 됩니다. 사용자 정의 클래스를 만들 때, 참조 동등성(메모리 주소 기반)이 아닌 논리적 동등성(객체 상태 기반)을 정의하기 위해 종종 equals()를 오버라이드합니다.

하지만 이때 반드시 따라야 할 중요한 규칙이 있습니다: equals()를 오버라이드하면, 반드시 hashCode()도 오버라이드해야 합니다.

이는 HashMap, HashSet, Hashtable과 같은 해시 기반 컬렉션이 올바르게 작동하는 데 필수적인 두 메서드 간의 규약 때문입니다.

규약의 내용은 다음과 같습니다:

1. equals(Object) 메서드에 따라 두 객체가 같다면, 각 객체의 hashCode() 메서드를 호출한 결과는 반드시 동일한 정수여야 합니다.
2. equals(Object) 메서드에 따라 두 객체가 같지 않더라도, 각 객체의 hashCode() 메서드를 호출한 결과가 반드시 다른 정수일 필요는 없습니다. 그러나 같지 않은 객체에 대해 다른 결과를 생성하면 해시 테이블의 성능을 향상시킬 수 있습니다.

이 규약이 왜 중요한가?

해시 기반 컬렉션은 hashCode() 메서드를 사용하여 객체를 메모리의 어디에 저장할지 결정합니다(어떤 “버킷”에 넣을지). 객체를 검색하려고 할 때(예: map.get(key) 또는 set.contains(object)), 컬렉션은 다음을 수행합니다.

1. 찾으려는 객체의 해시 코드를 계산합니다.
2. 이 해시 코드를 사용하여 객체가 있어야 할 버킷을 빠르게 찾습니다.
3. 그런 다음 해당 버킷에 있는 (일반적으로 적은 수의) 객체들을 순회하며 equals() 메서드를 사용하여 정확한 일치 항목을 찾습니다.

규약을 어기면 어떻게 되는가?

User 클래스가 있고 equals()는 오버라이드했지만 hashCode()는 하지 않았다고 가정해 봅시다.

class User {
    private int id;
    private String email;

    // 생성자, getter...

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        User user = (User) o;
        return id == user.id && email.equals(user.email);
    }

    // hashCode() 오버라이드가 누락되었습니다!
}

이제 이 클래스를 HashSet에서 사용해 보겠습니다.

User user1 = new User(1, "test@example.com");
User user2 = new User(1, "test@example.com");

System.out.println("user1.equals(user2): " + user1.equals(user2)); // true

Set<User> userSet = new HashSet<>();
userSet.add(user1);

System.out.println("userSet.contains(user2): " + userSet.contains(user2)); // false!

왜 contains()가 false를 반환할까요?

1. userSet.add(user1)이 호출되면, HashSet은 user1.hashCode()를 계산하고(Object의 기본 구현, 즉 메모리 주소 기반) 해당 해시 코드에 해당하는 버킷에 user1을 저장합니다.
2. userSet.contains(user2)가 호출되면, HashSet은 user2.hashCode()를 계산합니다. user1과 user2는 메모리상 다른 객체이므로 기본 해시 코드가 다릅니다.
3. HashSet은 user2의 해시 코드에 해당하는 버킷을 찾는데, 이는 user1이 저장된 버킷과 다른 버킷입니다. 아무것도 찾지 못했으므로 equals()를 호출하지도 않고 즉시 false를 반환합니다.

깨진 규약 때문에 컬렉션이 엉뚱한 곳을 찾아보게 되어, 논리적으로 동일한 객체를 찾지 못하는 것입니다.

hashCode()를 올바르게 오버라이드하는 방법

이 문제를 해결하려면, 같다고 간주되는 객체에 대해 동일한 해시를 생성하도록 hashCode()를 구현해야 합니다. 좋은 hashCode() 구현은 equals() 메서드에서 사용된 동일한 필드를 사용해야 합니다.

올바른 구현:

import java.util.Objects;

class User {
    private int id;
    private String email;

    // 생성자, getter...

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        User user = (User) o;
        return id == user.id && Objects.equals(email, user.email);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        // Objects.hash()를 사용하여 필드로부터 쉽게 해시 코드를 생성합니다.
        return Objects.hash(id, email);
    }
}

이렇게 수정된 hashCode()를 사용하면, user1.hashCode()와 user2.hashCode()는 동일한 값을 갖게 됩니다. 이제 HashSet은 올바른 버킷을 찾고 equals()를 사용하여 일치 여부를 확인하여 contains()에 대해 true를 반환합니다.

핵심 요약

equals()를 오버라이드할 때는 항상 hashCode()도 오버라이드하세요. 이를 수행하는 가장 쉽고 안전한 방법은 java.util.Objects.hash() 유틸리티 메서드를 사용하고, equals() 구현에 사용한 것과 동일한 필드를 전달하는 것입니다.