Java hashCode() 契約速懂：equals 相等必須 hashCode 相等

核心規範

若 a.equals(b) == true，則 a.hashCode() == b.hashCode() 必須成立。
反之不要求：hashCode 相等不代表 equals 相等（哈希碰撞）。

驗證代碼

public class HashCodeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "aaa";
        String s2 = s1;           // 同一引用
        String s3 = "bbb";        // 不同內容

        System.out.println(s1.equals(s2));  // true
        System.out.println("s1.hashCode() = " + s1.hashCode()); // 96321
        System.out.println("s2.hashCode() = " + s2.hashCode()); // 96321
        System.out.println("s3.hashCode() = " + s3.hashCode()); // 97314
    }
}

輸出解讀

true
s1.hashCode() = 96321
s2.hashCode() = 96321
s3.hashCode() = 97314

• s1 與 s2 指向同一對象，equals 為 true，hashCode 當然相同。
• s3 內容不同，hashCode 也不同（極小概率碰撞除外）。

實戰啟示

• 重寫 equals() 時 必須 重寫 hashCode()，否則作為 HashMap Key 或 HashSet 元素會出現「明明放進去了卻取不出」的 Bug。
• IDE 一鍵生成 equals/hashCode 時，會基於相同字段計算，保證契約。
• String 的 hashCode() 算法：s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]，JDK 內部緩存結果（hash 字段），二次調用極快。

常見錯誤示例

// 錯誤：只重寫 equals，不重寫 hashCode
class BadKey {
    String id;
    @Override public boolean equals(Object o) {
        return o instanceof BadKey && id.equals(((BadKey)o).id);
    }
    // 缺少 hashCode() → 繼承 Object.hashCode()（基於內存地址）
}
// 結果：new BadKey("1") 和 new BadKey("1") 放入 HashMap 會被視為不同 Key