7.@Data注解及其hashCode设值的研究

今天写原型模式的示例时，涉及到Object的clone方法，发现了一个问题，加了@Data的实体在使用clone方法之后，二者比对的hash值相同，使用get、set方法的实体，在使用clone方法之后，二者比对的hash值不同，把示例贴出来，如下： 1.使用@Data：

@Data
public class User implements Cloneable {private String name;private String sex;private Integer age;private School school;@Overrideprotected User clone() throws CloneNotSupportedException {return (User) super.clone();}@Datapublic static class School {private String name;}
}

2.使用getter、setter

public class User implements Cloneable {private String name;private String sex;private Integer age;private School school;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getSex() {return sex;}public void setSex(String sex) {this.sex = sex;}public Integer getAge() {return age;}public void setAge(Integer age) {this.age = age;}public School getSchool() {return school;}public void setSchool(School school) {this.school = school;}@Overrideprotected User clone() throws CloneNotSupportedException {return (User) super.clone();}public static class School {private String name;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}}
}

测试代码：

@Slf4j
public class MainTest {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {User user = new User();user.setName("张三");user.setAge(18);User.School school = new User.School();school.setName("华师小学");user.setSchool(school);User u2 = user.clone();User.School school2 = new User.School();school2.setName("华师小学");u2.setSchool(school2);log.info(JSON.toJSONString(user));log.info(JSON.toJSONString(u2));log.info("user:{}", user.hashCode());log.info("u2:{}", u2.hashCode());log.info("{}", user.hashCode() == u2.hashCode());}
}

使用@Data打印结果，hashCode相同： 使用getter、setter打印结果，hashCode不同： 经过上面的现象之后，我就有了疑问，在这之前我对@Data的了解仅仅局限于它简化了代码，依赖是lombok，包含了getter、setter方法等范围，对于其深层次的原理，我并不是很了解。因此趁着解决这个疑问的契机，研究一下@Data。

一、@Data的作用

@Data是lombok的组件，依赖是：

org.projectlomboklomboktrue

相当于@Getter @Setter @RequiredArgsConstructor @ToString @EqualsAndHashCode这5个注解的合集。 (1)@Getter：实体类中的getXX()方法 (2)@Setter：实体类中的setXX()方法 (3)@RequiredArgsConstructor：替代@Autowired将类注入进来。但是前提是需要将注入的类加final或者使用@notnull注解，比如：

@RestController("userApi")
@RequestMapping(value = "/api/user")
@Data
public class UserApi {private final UserService userService;    /*** 查询用户信息*/@ApiOperation(value = "查询用户信息", httpMethod = "POST")@GetMapping(path = "/test")public BaseResult test(@Valid @NotEmpty(message = "uid不能为空") String uid) {return userService.queryUser(uid);}
}

但是如果不加final的话，调用该接口时就会报空指针，原因是userService为空 (4)@ToString：解析当前实体类的属性，会将属性以及属性值打印出来。如：

User(name=张三, sex=null, age=18)

不加ToString时只会打印当前对象的class的路径以及该class对象的hashCode的16进制值，如：

com.my.project.designmode.prototype.User@239963d8

(5)@EqualsAndHashCode：重写当前类的equals方法以及hashCode的方法。

二、解决问题

问题点：使用@Data打印的hashCode值和使用getter、setter不一样。 首先，之前有一个错误的认识，以为hashCode值就是虚拟机的存储地址，但是实际上hashCode值是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值。 然后，看加了@Data的class文件如下：

//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by FernFlower decompiler)
//package com.my.project.designmode.prototype;public class User implements Cloneable {private String name;private String sex;private Integer age;private User.School school;protected User clone() throws CloneNotSupportedException {return (User)super.clone();}//此处是构造方法、get、set、equals、canEqual、toString方法......//hashCodepublic int hashCode() {int PRIME = true;int result = 1;Object $age = this.getAge();int result = result * 59 + ($age == null ? 43 : $age.hashCode());Object $name = this.getName();result = result * 59 + ($name == null ? 43 : $name.hashCode());Object $sex = this.getSex();result = result * 59 + ($sex == null ? 43 : $sex.hashCode());Object $school = this.getSchool();result = result * 59 + ($school == null ? 43 : $school.hashCode());return result;}public static class School {private String name;//此处是构造方法、get、set、equals、canEqual、toString方法......public int hashCode() {int PRIME = true;int result = 1;Object $name = this.getName();int result = result * 59 + ($name == null ? 43 : $name.hashCode());return result;}}
}

通过上述的hashCode值可以看出来，hashCode值的计算是根据属性值的具体值计算出来的，因此如果两个类的属性、属性值完全相同，即使类名不同，那么他们的hashCode依旧是一样的。我在跟踪这个问题的时候，专门根据class文件中的hashCode的计算方式使用计算器计算了一下，结果是和打印的HashCode一样(感觉自己有点儿笨，后来才想到用程序带入值就可以计算了)。 各个值对应如下：

int age = Integer.valueOf(18).hashCode();
log.info("{}", age);//18
int uname = "张三".hashCode();
log.info("{}", uname);//774889
int sname = "华师小学".hashCode();
log.info("{}", sname);//659210033
int sname2 = "华师小学2".hashCode();
log.info("{}", sname2);//-1039325407

还有一个问题，使用@Data计算结果中，user和u2的hash值结果带-号， 原因是值太大，已经超出了int的范围(32位系统的范围 - 2 ^ 31 ~2 ^ 31 - 1，换算成十进制为[-2147483648, 2147483647])，超出部分发生了数据溢出，二进制计算如下：

计算的结果为  3372415421
int的最大值   2147483647
已经超出，然后如何计算int溢出的结果呢？
先算一下超出多少：3372415421 - 2147483647 = 1224931774，使用Integer.hexString()转换为16进制：4902f9be，之后转换为二进制：
0100 1001 0000 0010 1111 1001 1011 1110
和2147483647的补码相加之后为：0100 1001 0000 0010 1111 1001 1011 1110
+0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
=1100 1001 0000 0010 1111 1001 1011 1101
计算原码(原码=补码减一的绝对值取反)，结果为：1100 1001 0000 0010 1111 1001 1011 1110
可以看出来，最前面的符号已经变为1，溢出了。
我用Integer.toBinaryString(-922551875)(负数时，此方法打印补码二进制)打印二进制结果，同样为：1100 1001 0000 0010 1111 1001 1011 1101
因此验证了结果为-922551875

然后，针对标题中的疑问，已经解开。：)

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