equals를 재정의하려거든 hashCode도 재정의하라(1) - [3장. 모든 객체의 공통 메서드(아이템11)]

  equals를 재정의한 클래스 모두에서 hashCode도 재정의해야 한다. 그렇지 않으면 hashCode 일반 규약을 어기게 되어 해당 클래스의 인스턴스를 HashMap이나 HashSet 같은 컬렉션의 원소로 사용할 때 문제를 일으킬 것이다. 다음은 Object 명세에서 발췌한 hashCode에 대한 규약이다. 

• equals 비교에 사용되는 정보가 변경되지 않았다면 hashCode는 매번 같은 값을 리턴해야 한다. 정보가 변경되거나, 애플리케이션을 다시 실행했다면 값이 달라질 수 있다.
• 두 객체에 대한 equals가 같다면, hashCode의 값도 같아야 한다.
• 두 객체에 대한 equals가 다르더라도, hashCode의 값은 같을 수 있다. 하지만, 해시 테이블 성능을 고려해 다른 값을 리턴하는 것이 좋다.

  두 번째와 세 번째의 규약에 대해서 하나씩 자세히 알아보도록 하자.

 

1. 두 객체에 대한 equals가 같다면, hashCode의 값도 같아야 한다. 🛴

  HashMap을 이용하여 간단하게 예시를 들어보자. 우선, HashMap에 대해서 간략하게 설명을 하자면 값을 넣을 때 hashCode()라는 메서드를 실행하여 어느 버킷에 넣을지 정하게 되고, 값을 꺼낼 때 hashCode값을 먼저 가져오고 그리고 해당 버킷에 들어있는 오브젝트를 꺼내온다. 해당 개념을 숙지하였다면 아래의 코드를 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

Map<PhoneNumber, String> map = new HashMap<>();
PhoneNumber number1 = new PhoneNumber(123, 456, 7890);
PhoneNumber number2 = new PhoneNumber(123, 456, 7890);

// (1)과 (2)가 다른 hashCode를 출력한다.
System.out.println(number1.hashCode()); // --- (1) 
System.out.println(number2.hashCode()); // --- (2)
System.out.println(number1.equals(number2)); // true

map.put(number1, "amenable");
map.put(number2, "choi");

String s1 = map.get(number2);
System.out.println(s1); // choi

String s2 = map.get(new PhoneNumber(123, 456, 7890)); // number2에서 사용한 것과 다른 새로운 hashCode 생성
System.out.println(s2); // null

 

  number2는 일종의 값 클래스이다. 값 클래스는 또 다른 값 클래스를 넣더라도 동일하게 동작해야 하는데 마지막 2줄에서 알 수 있듯이 그렇게 동작하지 않는다. 그렇기 때문에 같은 hash값을 리턴해야 한다.

 

2. 두 객체에 대한 equals가 다르더라도, hashCode의 값은 같을 수 있다. 하지만, 해시 테이블 성능을 고려해 다른 값을 리턴하는 것이 좋다. 🛵

  해시 테이블 성능을 고려할 때 다른 인스턴스는 왜 다른 hashCode를 리턴하는 것이 좋은지 알아보자. 위에서 살펴본 HashMap의 동작 방법을 기억해본다면 쉽게 알 수 있다. 값을 넣을 때 만약 hash값이 항상 같다면 하나의 버킷에 모두 넣어주게 된다. 이렇게 된다면 해쉬 충돌(Hash Collision)이 발생하게 된다.

  모든 객체가 해시테이블의 버킷 하나에 담겨 해취 충돌이 일어나면 마치 연결 리스트(linked list)처럼 동작한다. 하나의 객체를 꺼낸다고 하면 모든 객체가 담긴 버킷에 가서 Linked List를 보면서 equals로 비교하게 된다. 이렇게 된다면 HashMap을 쓰는 장점이 하나도 없고 그냥 Linked LIst를 사용하는 것과 똑같다. O(1)로 동작해야 하는 것이 O(n)으로 동작하게 된다.

  다시 한번 정리하자면, 성능을 고려할 때 두 객체에 대한 equals가 다르면 hashCode가 다른 것이 좋다는 것이지, 꼭 달라야 하는 것은 아니다!

 

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  이번 글에서는 hashCode의 규약에 대해서 알아보았다. 다음 글에서는 어떻게 하면 올바르게 hashCode를 구현하는지 알아보자.

 

해당 글은 백기선 님의 '이펙티브 자바 완벽 공략'을 수강하고 작성한 것입니다.