[Java] equals(), hashCode()

🔹 equals()와 hashCode()란 ?

Java에서 모든 클래스는 Object 클래스를 상속받으며, equals()와 hashCode() 메서드는 이 Object 클래스에 정의되어 있다.

즉, Java의 모든 객체는 기본적으로 이 두 메서드를 가지고 있으며, 필요에 따라 오버라이딩해서 사용할 수 있다.

 

🔹 equals()

public boolean equals(Object obj)

• equals()는 두 객체가 논리적으로 같은지(동등성) 비교할 때 사용된다.
• 하지만 기본 구현에서는 단순히 동일성(Identity)을 비교하는 방식으로 되어있다.
  • 즉, this == obj와 동일하다.

public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
}

 

🔸 동일성(Identity) vs 동등성(Equality)

• 동일성(Identity) : == 연산자처럼 두 객체가 같은 메모리 주소를 참조하는지 비교
• 동등성(Equality) : 객체가 가진 값이 같은지 비교

→ 일반적으로 값이 같다고 판단되는 객체하면, equals()를 오버라이딩해서 동등성을 기준으로 비교해야 한다.

 

✅ String 클래스의 equals() 오버라이딩 예시

String s1 = new String("Test");
String s2 = new String("Test");

System.out.println(s1 == s2);        // false (다른 객체)
System.out.println(s1.equals(s2));   // true (값이 같음)

String 클래스는 equals() 메서드를 오버라이딩해서, 내부 문자 배열의 값이 같은지를 비교하도록 구현되어 있다.

public boolean equals(Object anObject) {
    if (this == anObject) return true;
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String) anObject;
        int n = value.length;
        if (n == anotherString.value.length) {
            char[] v1 = value;
            char[] v2 = anotherString.value;
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                if (v1[i] != v2[i]) return false;
            }
            return true;
        }
    }
    return false;
}

 

🔹 hashCode()

hashCode() 메서드는 객체의 해시 값을 나타내는 정수(int)를 반환한다.

이 값은 해시 기반 컬렉션(HashMap, HashSet 등)에서 객체의 저장 위치를 결정할 때 사용한다.

 

✅ 기본 구현

Object 클래스의 hashCode()는 객체의 메모리 주소를 기반으로 해시값을 생성한다.

다만, 이 방식은 JVM 구현에 따라 달라질 수 있다.

public native int hashCode();

여기서 native 키워드는 이 메서드가 Java가 아닌 C/C++ 같은 언어로 작성되었고,

JNI(Java Native Interface)를 통해 호출된다는 의미이다.

→ 일반 개발자가 이 메서드의 내부를 수정하거나 직접 구현할 수는 없다.

 

🔸 hashCode() 역할

• HashMap, HashSet, Hashtable 등 해시 기반 자료구조에서 사용됨
• 객체의 저장 위치를 계산할 때 활용됨
• 빠른 검색, 삽입, 삭제를 위한 필수적인 메서드

 

🔸 equals()와 hashCode()의 관계

equals()를 오버라이드할 경우, 반드시 hashCode()도 함께 오버라이드해야 한다.

그렇지 않으면 논리적으로 같은 객체라도 해시 기단 컬렉션에서는 서로 다른 객체로 인식될 수 있다.

 

 

🔸 두 메서드의 필수 규칙

• 같은 객체는 항상 같은 hashCode를 가져야 한다.
  
  • obj1.equals(obj2) == true라면, 반드시 obj1.hashCode() == obj2.hashCode()여야 한다.
• 하지만 그 반대는 성립하지 않는다.
  • 즉, obj1.hashCode() == obj2.hashCode()라고 해서 equals() 결과가 true인 것은 아니다.
  • 이것을 해시 충돌이라 하며, 성능 저하를 유발할 수 있으므로 최대한 피하는 것이 좋다.
• 프로그램이 실행되는 동안, 같은 객체에 대해 항상 동일한 해시코드를 반환해야 한다.
  • 단, Object의 기본 구현은 실행할 때마다 달라질 수도 있다.

 

🔹 equals()와 hashCode()의 Override

🔸 equals() Override의 필요성

아래와 같은 Employee 클래스가 있다고 가정하자.

public class Employee {
    private Integer id;
    private String firstname;
    private String lastName;
    private String department;
}

이 클래스에서 id는고유 식별자로 사용된다.
즉, id 값이 같으면 논리적으로 같은 객체로 간주되어야 한다.
하지만 equals()를 오버라이딩하지 않으면 기본적으로 Object 클래스의 equals()를 따르게 되며, 이는 참조(메모리 주소)를 비교하게 된다. 

Employee e1 = new Employee();
Employee e2 = new Employee();

e1.setId(100);
e2.setId(100);

System.out.println(e1.equals(e2));  // false (equals() 오버라이딩하지 않음)

✅ equals() 오버라이딩 예시

@Override
public boolean equals(Object o) {
    if (o == null) return false;
    if (this == o) return true;
    if (getClass() != o.getClass()) return false;

    Employee e = (Employee) o;
    return this.id != null && this.id.equals(e.getId());
}

• == 대신 .equals()를 사용하여 Integer 값 비교
• null 체크 및 클래스 타입 체크로 안정성 향상

 

📍 equals()만 오버라이딩했을 때의 문제점

equals()만 오버라이딩하고 hashCode()를 오버라이딩하지 않으면, HashSet, HashMap 같은 해시 기반 컬렉션에서 문제가 발생할 수 있다.

논리적으로 같은 객체라도 서도 다른 해시코드를 가지기 때문에, 같은 객체로 인식되지 않고 중복 저장될 수 있다.

Set<Employee> set = new HashSet<>();
set.add(e1);
set.add(e2);

System.out.println(set.size());  // 2 (논리적으로 같지만 다른 객체로 인식됨)

✅ 따라서 equals()를 오버라이딩하면 반드시 hashCode()도 함께 오버라이딩해야 한다.

 

🔸 hashCode() Override의 필요성

앞서 설명했듯이 HashTable, HashSet, HashMap 같은 해시 기반 자료구조는 객체를 저장할 때 내부적으로 hashCode() 값을 이용해 저장 위치를 결정한다.

그렇다면 equals()만 오버라이드한 Employee 클래스를 HashSet에 저장하면 어떤 일이 생길까 ?

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class EqualsTest {
    public static void main(String[] args) {
        Employee e1 = new Employee();
        Employee e2 = new Employee();

        e1.setId(100);
        e2.setId(100);

        // equals()가 오버라이딩되어 있다면 true 출력됨
        System.out.println(e1.equals(e2)); // true

        Set<Employee> employees = new HashSet<>();
        employees.add(e1);
        employees.add(e2);

        // equals()는 true지만 hashCode()를 오버라이딩하지 않으면,
        // 두 객체의 해시값이 달라 서로 다른 객체로 판단되어 둘 다 저장됨
        System.out.println(employees); // [e1, e2] — 두 객체가 모두 출력됨
    }
}

위 코드에서 equals()는 오버라이딩되어 논리적으로 같은 객체로 판단되지만, hashCode()는 오버라이딩하지 않았기 때문에 Object의 기본 구현이 사용된다.

즉, 메모리 주소를 기반으로 서로 다른 해시값이 생성되므로 HashSet은 두 객체를 서로 다른 객체로 인식하고 모두 저장하게 된다.

 

✅ hashCode() 오버라이딩 예시

이 문제를 해결하려면 hashCode()도 아래처럼 오버라이딩해줘야 한다.

@Override
public int hashCode() {
    final int PRIME = 31;
    int result = 1;
    result = PRIME * result + (id != null ? id.hashCode() : 0);
    return result;
}

• id가 null일 수 있으므로 null 체크 포함
• Integer는 객체이므로 hashCode() 호출 가능
• PRIME 상수 곱셈은 해시 충돌 가능성을 줄이기 위한 일반적인 패턴

 

✅ 결과

이제 equals()와 hashCode()를 모두 오버라이딩했기 때문에, 동일한 id를 가진 객체는 HashSet에서도 중복 없이 한 번만 저장된다.

System.out.println(employees);  // 이제 하나의 객체만 출력됨

 

🔹 라이브러리를 사용한 Override

Apache Commons Lang 라이브러리를 사용하면 HashCodeBuilder와 EqualsBuilder를 통해 hashCode()와 equals() 메서드를 더 간결하고 안전하게 오버라이딩할 수 있다

.

✅ 예시 코드 : Apache Commons를 활용한 equals() & hashCode()

import org.apache.commons.lang3.builder.EqualsBuilder;
import org.apache.commons.lang3.builder.HashCodeBuilder;

public class Employee {
    private Integer id;
    private String firstname;
    private String lastName;
    private String department;

    // Getter & Setter 생략

    @Override
    public int hashCode() {
        final int PRIME = 31;
        // 짝수 ID의 경우 ID+1을 사용하여 해시 충돌 방지
        return new HashCodeBuilder(getId() % 2 == 0 ? getId() + 1 : getId(), PRIME)
                   .toHashCode();
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (o == null) return false;
        if (this == o) return true;
        if (getClass() != o.getClass()) return false;

        Employee e = (Employee) o;

        // id가 같으면 논리적으로 동일한 객체로 판단
        return new EqualsBuilder()
                   .append(getId(), e.getId())
                   .isEquals();
    }
}

 

🔸 equals() & hashCode() Override 시 주의사항

• 두 메서드는 항상 함께 오버라이딩해야 한다.
• 같은 속성(id 등)을 기준으로 두 메서드를 구현해야 일관성이 유지된다.
• equals() 결과가 true이면, hashCode()도 반드시 같아야 한다.
• 객체가 변하지 않았다면 equals()와 hashCode() 결과도 변하지 않아야 한다.

 

🔸 ORM 사용 시 Getter 사용 권장

• JPA 같은 ORM 프레임워크를 사용하는 경우, 엔티티의 필드는 Lazy Loading될 수 있다.
• 이때 필드를 직접 접근하면 값이 아직 초기화되지 않아 예기치 않은 동작이 발생할 수 있다.
• 따라서 비교나 해시코드 생성 시에는 직접 접근 대신 getter 메서드 사용이 권장된다.

사용방식	안전 여부	설명
this.id	❌ 위험	값이 로딩되지 않아 null일 수 있음
this.getId()	✅ 안전	호출 시 ORM이 값을 로딩함

 

 

 

 

 

📃 reference

• https://mangkyu.tistory.com/101
• https://velog.io/@jaymin_e/Java-equals-hashCode