[Java] Object 클래스 메서드 재정의 (toString, equals, hashCode)

모든 클래스는 Object 클래스를 조상으로 가진다.

따라서 Object 클래스에 구현된 메서드들을 상속받아 사용할 수있는데,

 

그 중 가장 많이 사용되는 toString, equals, hashCode를 재정의하여

유용하게 사용할 수 있는 방법을 소개해보려 한다. 🤗

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📌 toString

toString 메서드는 객체를 문자열로 변경해준다.

그러나 toString 메서드를 재정의 없이 사용해보면, 문자열의 내용이 아닌 주소값을 반환하는 것을 알 수 있다.

👉 따라서 문자열의 내용을 반환하기 위해서는 재정의가 필요하다. 💥

 

먼저 원하는 클래스(나의 경우엔 Object_toString 클래스)에서

오른쪽 마우스 클릭 -> Source -> Generate toString() ... 를 선택,

inherited methods에서 toString()을 체크하여 메서드를 불러오자.

 

그럼 아래와같이 Override 애노테이션과 함께 toString 메서드가 표현될 것이다.

@Override
public String toString() {
	return "Object_toString [str=" + str + ", toString()=" + super.toString() + "]";
}

 

여기서 이제 문자열의 내용을 출력할 수 있도록 하고,

원하는 반환 형태를 설정하여 return 문을 수정해준다.

@Override
public String toString() {
	return String.format("%s, 안녕", str);
}

위와 같이 String.format 형태로 표현해도 좋고, + 연산자를 활용해서 만들어줘도 괜찮다.

 

그리고 다시 결과를 확인해보면 아래와 같이

내가 원하는 출력 형태로 문자열의 내용을 반환하는 것을 볼 수 있다.

 

이렇게 toString 메서드를 재정의하면

문자열의 내용을 출력하거나, 새로운 출력 형태를 지정해줄 수 있다. 👍

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📌 equals

equals 메서드는 두 객체가 같은지 비교한다.

하지만 equals도 toString과 마찬가지로 두 객체의 내용이 아닌 주소값을 비교한다.

👉 분명 같은 문자열을 넣어주었지만 false를 반환하는 것을 확인할 수 있다.

(== 연산자 또한 주소값을 비교하므로 함께 작성해보았다.)

 

따라서 이 경우에도 객체의 내용을 비교하기 위해서는 메서드 재정의가 필요하다.

 

오른쪽 마우스 -> Source -> Generate hashCode() and equals() ... -> 비교할 멤버 변수 선택

이와 같은 방법으로 equals 메서드를 불러온 뒤, 재정의 해주었다.

결과를 보면 성공적으로 객체의 내용을 비교하여 true를 리턴한 것을 확인할 수 있다.

그럼 equals 메서드를 어떻게 재정의해야 하는지 살펴보자.

 

equals 메서드를 재정의할 때는 크게 3가지 조건을 지켜주면 좋다.

• 주소값 같은지 확인
  주소값이 같다면 내용이 같은지 확인해줄 필요 없기 때문
• 다운캐스팅 가능한지 확인
  Object 타입으로 받은 인자가 현 클래스 타입으로 변환이 가능한지 확인해주어야한다.
  불가하다면 값 비교 또한 불가능하기 때문!
• 다운캐스팅, 내용 비교
  Object 타입의 인자 obj를 현 클래스 타입으로 변환하고, 내용이 같은지 반환해주면 된다.
  (이전에 다운캐스팅 가능 여부를 확인하지 않았다면 오류 발생 가능성이 있지만,
  이미 확인해주었으므로 100% 가능할 것이다.)

위와 같은 조건을 충족하도록 재정의한다면, 성공적으로 결과를 반환할 수 있다.

 

이렇게 equals 메서드를 재정의해서 객체의 내용을 비교하는 용도로 사용하고,

주소를 비교하고 싶을 떄는 == 연산자를 사용해주면 유용할 것이다. 👍

 

💥 여기서 짚고 넘어갈 점이 있는데,

위에서는 equals 메서드만 재정의하였지만,
equals 메서드를 Generate할 때 hashCode도 자동으로 함께 만들어주는 것을 확인할 수 있을 것이다.

이는 equals 메서드를 재정의할 때는 hashCode도 같이 재정의하는 것을 권장하기 때문이다.

자세한 내용은 아래 hashCode에서 확인해보자!

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📌 hashCode

hashCode 메서드는 객체의 해시 코드를 비교한다.

 

해시 코드란 시스템에서 객체를 구별하기 위해 사용되는 정수 값을 말하는데,

HashSet, HashMap, HashTable 등에서 객체의 동일성을 확인하기 위해 사용된다.

 

위에서 말했듯 equals 메서드와 hashCode 메서드는 함께 재정의하는 것을 권장하고,

함께 재정의하지 않으면 해시 값을 사용하는 Collection인

HashSet, HashMap, HashTable 등을 사용할 때 문제가 발생할 수 있다.

 

그 이유는 해시 코드 값을 사용하는 Collection이 객체를 비교하는 과정에서 알 수 있다.

hashCode 메서드는 int 타입으로 해시 코드 값을 반환하는데,

이 리턴값이 일치하고, equals 메서드의 리턴값이  true면 논리적으로 같은 객체라고 판단한다.

 

한 마디로, hashCode 먼저 비교하고! equals 비교해준다는 것

👉 equals로 비교한 값이 같아도 haseCode가 다르면 다른 객체로 판단되는 것이다.

 

따라서 equals만 재정의하고, hashCode를 재정의하지 않으면

해시 코드를 이용하는 Collection의 경우 내용이 같아도 다른 객체로 인식하게 된다.

이러한 이유로 equals 재정의 시 hashCode까지 재정의하는 것을 권장하는 것!

 

이러한 동작 및 hashCode 재정의 방법을 살펴보자.

 

아래는 equals만 재정의하고, HashSet에 같은 내용의 값을 추가했다.

👉 같은 내용을 추가했음에도 불구하고 중복 제거가 되지 않은 모습을 볼 수 있다.

이는 위에서 확인했듯 hashCode 메서드를 재정의하지 않았기 때문에 생긴 문제이다.

 

문제를 해결하기 위해 hashCode 메서드를 재정의해보자.

👉 같은 내용을 가진 객체는 같다고 판단하여 1을 반환한다.

위와 같이 Objects의 hash 메서드를 사용해주면 간단히 hashCode를 재정의해줄 수 있다.

 

hashCode의 경우 해시 값을 사용하지 않는 경우 재정의하지 않아도 괜찮지만,

추후에 수정하며 사용하게 될 경우 오류가 발생할 위험이 있으므로 함께 재정의 해주는 것이 좋다.

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🌟 정리

• Object 클래스는 모든 클래스의 조상이므로, 해당하는 메소드들을 재정의하면 유용할 수 있다.
• toString 메서드는 객체를 문자열로 바꿔주는데, 원래는 주소를 반환한다.
  재정의하여 내용을 반환할 수 있게 하거나, 원하는 형식으로 반환하게 할 수 있다.
• equals 메서드는 객체가 같은지 비교하는데, 원래는 주소를 비교한다.
  재정의하여 내용을 비교하도록 할 수 있다.
• hashCode 메서드는 해시 값을 정수형으로 반환하는데,
  equals와 hashCode는 함께 재정의하는 것이 바람직하다.
  해시 값을 사용하는 Collection의 경우 equals 이전에 hashCode 비교를 우선으로 하기 때문에
  equals만 재정의할 경우 같은 내용이더라도 같은 객체로 인식하지 못한다.

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참고

• https://velog.io/@sonypark/Java-equals-hascode-%EB%A9%94%EC%84%9C%EB%93%9C%EB%8A%94-%EC%96%B8%EC%A0%9C-%EC%9E%AC%EC%A0%95%EC%9D%98%ED%95%B4%EC%95%BC-%ED%95%A0%EA%B9%8C
• https://tecoble.techcourse.co.kr/post/2020-07-29-equals-and-hashCode/