왜 equals()와 hashCode()를 함께 재정의해야 할까?

자바를 공부하다 보면 equals()와 hashCode()는 항상 같이 오버라이드하라는 말을 많이 듣는다.

처음에는 “둘 다 객체 비교와 관련 있나 보다.” 정도로만 생각했는데, 실제로는 둘의 역할이 완전히 다르다.

이번 글에서는 간단한 예제를 통해 왜 두 메서드를 함께 재정의해야 하는지 알아보자.

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자바는 기본적으로 객체의 주소를 비교한다

다음 코드를 보자.

// Money는 사용자가 정의한 클래스이다.
Money m1 = new Money(5000);
Money m2 = new Money(5000);

System.out.println(m1.equals(m2));

결과는 무엇일까?

false

대부분의 사람은 5000원과 5000원이니까 true를 예상한다.

하지만 자바는 기본적으로 객체의 값을 비교하지 않는다.

m1 -> 메모리 주소 A
m2 -> 메모리 주소 B

주소가 다르므로 서로 다른 객체라고 판단한다.

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우리가 원하는 비교 방식

Money 객체라면 보통 이렇게 생각한다.

5000원 == 5000원

즉, 객체의 주소가 아니라 금액이 같으면 같은 객체라고 판단하고 싶다.

그래서 equals()를 재정의한다.

public class Money {

    private final long amount;

    public Money(long amount) {
        this.amount = amount;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (!(o instanceof Money other)) return false;

        return amount == other.amount;
    }
}

이제 다시 실행해보자.

Money m1 = new Money(5000);
Money m2 = new Money(5000);

System.out.println(m1.equals(m2));

결과

true

우리가 원하는 방식대로 동작한다.

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그런데 왜  hashCode() 까지 재정의해야 할까?

문제는 HashMap과 HashSet을 사용할 때 발생한다.

예를 들어 보자.

Map<Money, String> map = new HashMap<>();

map.put(new Money(5000), "오천원");

String value = map.get(new Money(5000));

System.out.println(value);

우리는 당연히

오천원

이 출력될 것이라고 생각한다.

하지만 equals()만 재정의하고 hashCode()를 재정의하지 않았다면 결과는

null

이 나올 수 있다.

왜 이런 일이 발생할까?

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HashMap은 사물함처럼 동작한다

HashMap은 데이터를 저장할 때 바로 equals()를 호출하지 않는다.

먼저 hashCode()를 이용해서 어느 칸에 저장할지 결정한다.

사물함으로 비유해보자.

0번 칸
1번 칸
2번 칸
...
99번 칸

new Money(5000)을 저장할 때

5000원 -> 37번 칸

이라고 결정되었다고 하자.

그러면

37번 칸
└── Money(5000)

이렇게 저장된다.

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5. 조회할 때도 hashCode를 먼저 사용한다

다시 조회해보자.

map.get(new Money(5000));

HashMap은 먼저 묻는다.

이 객체는 몇 번 칸에 가야 하지?

그런데 hashCode()가 다르게 나오면

5000원 -> 82번 칸

으로 갈 수도 있다.

82번 칸
└── 비어 있음

결국

null

을 반환한다.

분명 5000원을 저장했는데 찾지 못하는 이상한 상황이 발생한 것이다.

심지어 예외도 발생하지 않는다.

그냥 조용히 실패한다.

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그래서 equals()와 hashCode()는 항상 함께 재정의해야 한다

자바에는 중요한 규칙이 하나 있다.

equals()가 true라면 hashCode()도 반드시 같아야 한다.

따라서 Money 객체는 다음과 같이 작성해야 한다.

public class Money {

    private final long amount;

    public Money(long amount) {
        this.amount = amount;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (!(o instanceof Money other)) return false;

        return amount == other.amount;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Long.hashCode(amount);
    }
}

이제

new Money(5000)
new Money(5000)

은

equals() -> true
hashCode() -> 동일

이 된다.

둘 다 같은 사물함으로 가고, 마지막으로 equals()를 통해 진짜 같은 객체인지 확인하게 된다.

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⭐️정리

equals()는 

"두 객체가 같은가?" 

를 판단한다.

 

hashCode()는

"같은 객체라면 어느 칸에 저장할 것인가?"

를 결정한다.

 

따라서 값 객체(Value Object)인 Money처럼

5000원과 5000원은 같은 돈이다.

라는 비즈니스 의미를 표현하고 싶다면,

equals()
hashCode()

를 반드시 함께 재정의해야 한다.

특히 HashMap, HashSet에서 사용할 가능성이 있다면 두 메서드는 하나의 세트라고 생각하는 것이 가장 안전하다.