Equals and HashCode

Posted Jan 1, 2023

By Jeongjin Kim 8 min read

Java 에서 비교 연산자 == 은 객체의 주소값을 비교한다. .equals 도 주소값을 비교한다. 다만, Type 이 String 인 경우 객체의 주소가 아니라 객체의 값을 비교한다. 따라서 문자열 비교 시에는 .equals 메서드를 사용해야 한다.

DB 에 저장된 값은 DB 자체가 무결성을 보장하기 때문에 SQL 에서는 데이터A, 데이터B 자체가 같은지, 다른지 비교할 이유가 없다. 각기 다른 튜플로 저장되었다면 pk 를 제외한 다른 모든 값이 완전히 동일해도, 다른 데이터이다.

그럼 Java 에서는 어떨까?

  
class Student {
  private String name;
  private Integer grade;

  public Student(
    String name,
    Integer grade
  ){
    this.name = name;
    this.grade = grade;
  }
}

public class Example {
  public static void main(String[] args) {
    Student student1 = new Student("초보", 15);
    Student student2 = new Student("고인물", 100);
    Student student3 = new Student("초보", 25);
  }
}

위 예제에서 생성한 Student 객체들은 Heap 메모리에는 각자 다른 값을 가지고 저장된다. 따라서 ==, .equals 모두 동등 비교 시 false 이다. 객체라는 틀에서 놓고 봤을 때 당연한 결과이다. 하지만, 초보 라는 이름을 가진 데이터들은 모두 동일하게 봐야하는 상황이 생길 수 있다.

혹은 50점 미만, 50점 이상 기준으로 객체를 구분해야하는 상황일 때는 어떻게 해야 할까? 간단한 해결책으로는 @Getter 를 사용해서 해당 객체에 포함된 필드 값을 비교하면 된다. 하지만, 더 효과적인 방법이 있는데 .equals 메서드를 @Overriding 하는 것이다.

  
import java.util.Objects;

class Student {
  private String name;
  private Integer grade;

  public Student(
    String name,
    Integer grade
  ){
    this.name = name;
    this.grade = grade;
  }

  public boolean equals(Object o) {
    if (this = o) return true;
    if (!(o instanceof Student)) return false;
    Student s = (Student) o;
    return Objects.equals(this.name, s.name);
  }
}

  
import java.util.Objects;

class Student {
  private String name;
  private Integer grade;

  public Student(
    String name,
    Integer grade
  ){
    this.name = name;
    this.grade = grade;
  }

  @Override
  public boolean equals(Object o) {
    if (this = o) return true;
    if (!(o instanceof Student)) return false;
    Student s = (Student) o;
    return (this.grade > 50) ? true : false;
  }
}

위의 예시와 같이 java.util.Objects 에서 지원하는 equals 메서드를 이용해 Object 의 equals 메서드를 재정의해서 입맛에 맞게 사용할 수 있다.

하지만! 이렇게 되면 큰 문제가 발생한다. HashSet, HashMap 등 컬렉션에 데이터를 저장하는 경우 hashCode 값이 다르다고 판단하여 equals 로는 동일하다고 결과를 내지만, 중복을 허용하지 않는 HashSet, HashMap 에 데이터가 중복되어 저장된다.

잠깐, hashCode 값이 뭔가?
객체의 주소라고 알고 있었지만, 객체의 주소값을 변환하여 생성한 고유한 정수 값이다.
따라서, long -> int 와 같은 다운캐스팅 시 값이 중복되는 상황이 발생할 수 있다.
데이터의 개수가 늘어나면 충분히 hashCode 값 중복이 일어날 수 있으며, HashSet, HashMap 등의 컬렉션에서는 이를 방지하기 위해서 1차로 hashCode 값을, 2차로 equals 로 실제 객체 값을 비교하는 2번의 검증 과정을 거치도록 짜여져 있다.

예를 들어,

  
Student studentA = new Student("뉴비", 10);
Student studentB = new Student("뉴비", 20);
Student studentC = new Student("고수", 90);

이름이 뉴비 라는 객체는 모두 비즈니스 로직 상 동일하다고 판단해야하는 상황을 가정해보자. HashMap, HashSet 등은 컬렉션에 데이터를 저장할 때, 가장 먼저 hashcode 값을 비교하고, equals 값을 비교해서 두 메서드 모두가 true 값을 반환하면 완전히 동일한 데이터라고 취급한다.

하지만 equals 메서드 만을 재정의 했으니, hashcode 값이 다르기 때문에 의도와는 다르게 컬렉션에 중복 저장되어 버린다. 물론, 객체에 @Getter 를 만들어 매번 getName, getGrade 등으로 비교 구문을 사용한다면 이슈를 피해갈 수 있다. 그러나 클래스 레벨에서 전처리를 한번 해주면 더 이상 신경쓰지 않아도 되지 않겠는가?

  
import java.util.Objects;

class Student {
  private String name;
  private Integer grade;

  public Student(
    String name,
    Integer grade
  ){
    this.name = name;
    this.grade = grade;
  }

  @Override
  public boolean equals(Object o) {
    if (this = o) return true;
    if (!(o instanceof Student)) return false;
    Student s = (Student) o;
    return Objects.equals(this.name, s.name);
  }

  // Hash 값을 반환하는 코드에 특정한 필드명을 지정하여, 객체 전체가 아닌
  // 비즈니스 로직 상 중요한 의미를 갖는 필드를 한정지을 수 있다.
  @Override
  public int hashCode() {
    return Objects.hash(name)
  }
}

그럼 여기까지 결론은, 이름이 동일하다면 점수에 관계 없이 전부 동일한 객체로 취급된다. 개발자가 생성한 Student 라는 객체의 해시값을 구할 때, 뉴비 라는 이름을 가진 모든 객체는 동일한 해시값을 리턴하도록 재정의 했다. 여기서 그럼 고유한 해시값은 영원히 모르는가? 라는 의문이 생길 수 있고, Java 는 대비책을 마련해두었다.

identityHashCode() 메서드를 사용하면, 재정의된 hashCode 값이 아닌 고유한 객체의 해시값을 반환해준다.

springboot

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