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版本号	时间
V1.0	2017.09.15

前言

+ (NSUInteger)hash;和- (BOOL)isEqual:(id)object;都是NSObject类中的方法，也就是说所有的类都可以调用这两个方法来实现相应的功能，他们两个的功能和深层次原理是什么呢?下面我们开始一起研究。

isEqual方法

1. isEqual方法的基本作用

这个大概大家都知道的作用就是用来比较是否相等，但是具体比较什么相等呢？还有就是和==有什么区别呢？这里有几点需要注意：

==对于基本数据类型，比较的是值是否相等；而对于对象类型，==运算符比较的是对象的地址，也就是说判断是否是一个对象。
- (BOOL)isEqual:(id)object;方法比较的是对象是否相等，不是指地址。并且非对象不能使用此方法。

下面我们看一个简单的例子。

- (void)demoEqual
{
    UIColor *color1 = [UIColor colorWithRed:0.5 green:0.5 blue:0.5 alpha:1.0];
    UIColor *color2 = [UIColor colorWithRed:0.5 green:0.5 blue:0.5 alpha:1.0];
    
    NSInteger number1 = 20;
    NSInteger number2 = 20;
    
    if (color1 == color2) {
        NSLog(@"== YES");
    }
    else {
        NSLog(@"== NO");
    }
    
    if (number1 == number2) {
        NSLog(@"== YES");
    }
    else {
        NSLog(@"== NO");
    }
    
    if ([color1 isEqual:color2]) {
        NSLog(@"isEqual YES");
    }
    else {
       NSLog(@"isEqual NO");
    }

}

从上面可以看出来：

由于color1和color2不是一个对象，地址不一样。
==判断的是是否是同一个地址，所以color1 == color2会输出NO，而[color1 isEqual:color2]判断的是对象是否相等，这里显然是相等的。

2. 几种常见的isEqual方法

NSString isEqualToString
NSDate isEqualToDate
NSArray isEqualToArray
NSDictionary isEqualToDictionary
NSSet isEqualToSet
NSAttributedString -isEqualToAttributedString:
NSData -isEqualToData:
NSHashTable -isEqualToHashTable:
NSIndexSet -isEqualToIndexSet:
NSNumber -isEqualToNumber:
NSOrderedSet -isEqualToOrderedSet:
NSTimeZone -isEqualToTimeZone:
NSValue -isEqualToValue:

这里需要注意：

当比较上面任意类型的两个对象时，建议尽量使用上面的方法，而不建议使用isEqual方法。

3. NSArray的isEqual方法的内部实现

下面我们就是猜测一下NSArray对象调用isEqual方法的内部可能实现，实际上可能会更复杂，还是直接看代码。

@implementation NSArray (Approximate)

- (BOOL)isEqualToArray:(NSArray *)array 
{
  if (!array || [self count] != [array count]) {
    return NO;
  }

  for (NSUInteger idx = 0; idx < [array count]; idx++) {
      if (![self[idx] isEqual:array[idx]]) {
          return NO;
      }
  }

  return YES;
}

- (BOOL)isEqual:(id)object 
{
  if (self == object) {
    return YES;
  }

  if (![object isKindOfClass:[NSArray class]]) {
    return NO;
  }

  return [self isEqualToArray:(NSArray *)object];
}
@end

4. 自定义对象的isEqual内部实现

这个简单的例子是借鉴别人的，我这里只给出源码，就不自己去验证了。感兴趣的可以自己进行验证。

@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, strong) NSDate *birthday;

@end

- (BOOL)isEqual:(id)object 
{
    if (self == object) {
        return YES;
    }

    if (![object isKindOfClass:[Person class]]) {
        return NO;
    }

    return [self isEqualToPerson:(Person *)object];
}

- (BOOL)isEqualToPerson:(Person *)person 
{
    if (!person) {
        return NO;
    }

    BOOL haveEqualNames = (!self.name && !person.name) || [self.name isEqualToString:person.name];
    BOOL haveEqualBirthdays = (!self.birthday && !person.birthday) || [self.birthday isEqualToDate:person.birthday];

    return haveEqualNames && haveEqualBirthdays;
}

上面是一个简单的例子，猜测的内部实现，实际上可能会比这复杂很多。

5. 其实你可以定义任何对象是否相等

这里说明的是，如果你重写isEqual方法的时候，在哪个类中重写，就用那个类调用isEqual方法，就可以随意实现是否相等。

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

#pragma mark -  Override Base Function

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];

    [self demoObject];
}

- (BOOL)isEqual:(id)object
{
    return YES;
}

#pragma mark -  Object Private Function

- (void)demoObject
{
    UIFont *font = [UIFont systemFontOfSize:30.0];
    
    if ([self isEqual:font]) {
        NSLog(@"isEqual YES");
    }
    else {
        NSLog(@"isEqual NO");
    }
}

@end

下面看输出结果

2017-09-15 12:05:34.119 qswwqes[1996:713751] isEqual YES

这里我重写了isEqual方法，所以控制器VC类调用这个方法，就可以和UIFont对象相等了，还是很好玩的，当然我们比并不建议这么做，这里只是玩玩而已，目的是加深大家对这个方法的理解和使用。

Hash

该方法仍然是NSObject中的方法，是一个类方法，也就是说任何类都可以调用这个方法，返回的结果是一个NSInteger值。

1. Hash Table

Hash表其实是一种数据结构，我们平时在数组中查找成员的时候，就是遍历，这是一个解决方案，但是，如果数组的规模如果很大的时候，那么查找起来将会很浪费时间，有没有更好的方法呢？有，那就是借助哈希表。

哈希表的工作原理就是当成员加入到哈希表中时，会给他分配一个哈希值，标识改成员在集合中的位置，通过位置标识可以将查找的时间复杂度降低到很低的一个水平。分配的Hash值，就是用+ (NSUInteger)hash这个类方法计算得到的，并且改方法返回的Hash值最好是唯一的。

Hash Table不是顺序地存储元素（0，1，...，n-1），哈希表在存储器中分配n个位置，并且使用函数来计算该范围内的位置。哈希函数是确定性的，并且良好的散列函数以相对均匀的分布生成值，而不会太计算昂贵。当两个不同的对象计算相同的哈希值时，发生哈希冲突。当这种情况发生时，散列表将从碰撞点寻找，并将新对象放置在第一个可用的位置。随着哈希表变得更加拥挤，碰撞的可能性增加，这导致花费更多的时间来寻找可用空间（这就是具有均匀分布的哈希函数的好处）。

关于实现自定义哈希函数的最常见的误解之一就是确认结果，认为散列值必须是不同的。

下面看一下基于哈希表查找某个成员的过程。

通过hash值直接找到查找目标的位置。
如果目标位置上有多个相同hash值得成员，在按照数组模式进行查找。

2. hash方法的调用时机

我们可以重写hash方法。

- (NSUInteger)hash
{
    NSUInteger hash = [super hash];
    NSLog(@"hash = %ld", hash);
    return hash;
}

通过重写该方法进行验证，可以发现只有NSSet和NSDictionary添加新的对象的时候会调用。NSSet和NSDictionary根据hash值查找成员来提高查找效率。

In reality, a simple XOR over the hash values of critical properties is sufficient 99% of the time(对关键属性的hash值进行位或运算作为hash值)。

所以对上面Person类的hash方法可以如下重写实现。

- (NSUInteger)hash 
{
    return [self.name hash] ^ [self.birthday hash];
}

3. hash方法和isEqual的关系

hash方法和isEqual到底是什么关系呢？简单来说就是hash值是对象判等的必要非充分条件。扩展来说，如果两个对象相等，那么他们的hash值一定相等，但是，如果两个对象的哈希值相等是不能一定推出来这两个对象是相等的。

为了优化NSSet和NSDictionary判断成员相等的效率，一般会如下：

先判断集合成员的hash值是否和目标的hash值是否相等，如果不等直接就判断不相等，如果相等进入下面步骤。
hash值相同的情况下，再对对象进行判等，作为最终的判断结果。

参考文章

[1. Equality Written by Mattt Thompson — August 26th, 2013]
2. iOS开发之不要告诉我你真的懂isEqual与hash!

后记

未完，待续~~~

你应该知道的Hash和isEqual的深层次解析（一）—— 两个方法剖析以及他们之间的关系