Information adopted from:Mike Ash

 相等的概念是探究哲學(xué)和數(shù)學(xué)的核心，并且對(duì)道德、公正和公共政策的問(wèn)題有著深遠(yuǎn)的影響。

從一個(gè)經(jīng)驗(yàn)主義者的角度來(lái)看，兩個(gè)物體不能依據(jù)一些觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中分辨出來(lái)，它們就是相等的。在人文方面，平等主義者認(rèn)為相等意味著要保持每個(gè)人的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治和他們住地的司法系統(tǒng)都一致。對(duì)程序員來(lái)說(shuō)，協(xié)調(diào)好邏輯和感官能力來(lái)理解我們塑造的'相同'的語(yǔ)義是一項(xiàng)任務(wù)。'相同的問(wèn)題'(的探討)太微妙，同時(shí)有太容易被忽視。對(duì)語(yǔ)義沒(méi)有充分的理解就直接去實(shí)現(xiàn)它，可能會(huì)導(dǎo)致沒(méi)必要的工作和不正確的結(jié)果。因此對(duì)數(shù)學(xué)和邏輯系統(tǒng)的深刻理解與按既定計(jì)劃實(shí)現(xiàn)同樣必要。

雖然所有的技術(shù)博文都是有誘惑你來(lái)讀它的標(biāo)題和代碼，但請(qǐng)花幾分鐘時(shí)間來(lái)閱讀和理解這些文字。

逐字地復(fù)制看似有用的代碼而不知道為什么這樣寫(xiě)很有可能導(dǎo)致一些錯(cuò)誤。相等性是個(gè)重要話題之一，但它仍包含了許多混亂的概念，尤其是在Objective-C中。

Equality & Identity

首先，弄清楚equality和identity的區(qū)別很重要。如果兩個(gè)物體具有相同的觀測(cè)屬性，它們是可以相互等同的。但是，這兩個(gè)對(duì)象仍然可以分辨出差異，它們各自的identity。在程序中，一個(gè)對(duì)象的identity是和它的內(nèi)存地址關(guān)聯(lián)的。
NSObject對(duì)象測(cè)試和另一個(gè)對(duì)象是否相同使用isEqual:
方法，在它的基本實(shí)現(xiàn)里性等性檢查本質(zhì)上是對(duì)identity的檢查，如果兩個(gè)對(duì)象指向了相同的內(nèi)存地址，它們被認(rèn)為是相等的。

@implementation NSObject (Approximate)
- (BOOL)isEqual:(id)object {
  return self == object;
}
@end

對(duì)于內(nèi)置的類(lèi)，像NSArray, NSDictionary, 和 NSString，進(jìn)行了一個(gè)深層的相等性比較，來(lái)測(cè)試在集合中的每個(gè)元素是否相等，這是一個(gè)應(yīng)該也確實(shí)非常有用的做法。NSObject 的子類(lèi)要實(shí)現(xiàn)它們各自的isEqual:
方法時(shí)，應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：

1.實(shí)現(xiàn)一個(gè)isEqualTo__ClassName__: 方法來(lái)執(zhí)行有意義的值比較.
2.重寫(xiě)isEqual:方法 來(lái)作類(lèi)型和對(duì)象identity檢查, 回調(diào)上述的值比較方法.
3.重寫(xiě) hash, 這個(gè)會(huì)在下一部分解釋.

這里有一個(gè)NSArray實(shí)現(xiàn)這個(gè)的大概的思路(這個(gè)例子忽略了類(lèi)簇, 實(shí)際實(shí)現(xiàn)會(huì)更具體復(fù)雜):

@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

下面的在Foudation中NSObject的子類(lèi)已經(jīng)自定義了判等實(shí)現(xiàn)，用了相關(guān)的方法：

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

當(dāng)比較任何這些類(lèi)的兩個(gè)實(shí)例時(shí)，推薦使用它們各自的高級(jí)別的method而不是isEqual:
然而，我們的理論實(shí)現(xiàn)還沒(méi)有完成，現(xiàn)在，讓我們把注意力轉(zhuǎn)向hash（一段插曲：先清理一下NSString的問(wèn)題）。
NSString判等的奇怪案例
一個(gè)有趣的插曲，看一下這個(gè)代碼：

NSString *a = @"Hello";
NSString *b = @"Hello";
BOOL wtf = (a == b); // YES

鄭重地聲明一下正確的比較兩個(gè)NSString對(duì)象相等的方法是使用-isEqualToString:
方法，無(wú)論如何也不能通過(guò)==
操作符來(lái)比較兩個(gè)NSString。那么這里是怎么回事呢？為什么 NSArray或者NSDictionary字面量相同不會(huì)這樣，而它(NSString)會(huì)這樣呢。

這都是一種被稱(chēng)為字符串駐留的優(yōu)化技術(shù)##

因?yàn)檫@種優(yōu)化不同的值可以對(duì)一份不可變的字符串值的備份進(jìn)行拷貝。NSString類(lèi)型的a指針和b指針對(duì)駐留字符串 @"Hello"進(jìn)行了相同的拷貝。注意這個(gè)優(yōu)化僅僅對(duì)靜態(tài)聲明的不可變字符串有效。
更有趣的是，OC的selector的名字也會(huì)被當(dāng)做駐留字符串存儲(chǔ)在一個(gè)共用的字符串pool中。

Hashing

最日常的面向?qū)ο缶幊虂?lái)說(shuō)，對(duì)象判等最主要的用法在于決定集合成員。為了讓這一步更快一些，自定義判等實(shí)現(xiàn)的類(lèi)應(yīng)該也實(shí)現(xiàn)hash:

 1.對(duì)象相等是相互的([a isEqual:b] ? [b isEqual:a])
 2.如果對(duì)象相等，它們的hash值必須相等([a isEqual:b] ? [a hash] == [b hash])
 但是，反過(guò)來(lái)不一定成立：如果它們的hash值相等，兩個(gè)對(duì)象不一定相等。([a hash] == [b hash] ?? [a isEqual:b])

現(xiàn)在快速翻看一下《計(jì)算機(jī)科學(xué)》101:
hash表式編程中的基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以使NSSet & NSDictionary 快速地(O(1))查找它的元素。我們也可以通過(guò)對(duì)比著數(shù)組很好地理解hash表：

Arrays按照有序的索引存儲(chǔ)元素，因此一個(gè)大小為n的數(shù)組會(huì)把元素放在索引1，2直到n-1.為了確定數(shù)組中的一個(gè)元素存在了哪里，不得不一個(gè)個(gè)檢查每個(gè)位置(除非數(shù)組碰巧已經(jīng)排序好，但這是另一回事)。

Hash表使用了略微不同的方法。而不是按順序存儲(chǔ)元素，hash表在內(nèi)存中分配了n個(gè)位置，同時(shí)用一個(gè)函數(shù)來(lái)計(jì)算在這個(gè)范圍內(nèi)計(jì)算一個(gè)位置。一個(gè)hash函數(shù)是確定性的，同時(shí)一個(gè)好的hash函數(shù)使用一個(gè)相對(duì)均勻的散列來(lái)生成值，而且不會(huì)有太多的計(jì)算過(guò)程。當(dāng)兩個(gè)不同的對(duì)象計(jì)算出相同的hash值時(shí)，會(huì)產(chǎn)生hash沖突。當(dāng)沖突發(fā)生時(shí)，hash表會(huì)尋找沖突點(diǎn)同時(shí)把新加的對(duì)象放到第一個(gè)可用的位置。當(dāng)hash表變得越來(lái)越擁擠，沖突的可能性會(huì)增加，這會(huì)導(dǎo)致花費(fèi)更多的時(shí)間來(lái)尋找空間(這就是為什么均勻散列的hash函數(shù)不菲的原因。)

一個(gè)關(guān)于實(shí)現(xiàn)hash函數(shù)的錯(cuò)誤共識(shí)來(lái)自于隨之發(fā)生的斷言，這個(gè)錯(cuò)誤的共識(shí)認(rèn)為hash值必須是不同的。這個(gè)錯(cuò)誤共識(shí)會(huì)導(dǎo)致不必要地復(fù)雜實(shí)現(xiàn)，包括從Java textbooks復(fù)制過(guò)來(lái)的質(zhì)數(shù)的神奇咒語(yǔ)。實(shí)際上，一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)關(guān)鍵屬性hash值的XOR(異或運(yùn)算)對(duì)于99%的情況來(lái)說(shuō)已經(jīng)夠用了。

技巧就是思考對(duì)象中的哪個(gè)值是關(guān)鍵的。對(duì)NSDate來(lái)說(shuō)，對(duì)參照日期的時(shí)間間隔已經(jīng)夠用了：

@implementation NSDate (Approximate)
- (NSUInteger)hash {
  return (NSUInteger)abs([self timeIntervalSinceReferenceDate]);
}

對(duì)UIColor來(lái)說(shuō)，移位之后的RGB值是非常方便計(jì)算的

@implementation UIColor (Approximate)
- (NSUInteger)hash {
  CGFloat red, green, blue;
  [self getRed:&red green:&green blue:&blue alpha:nil];
  return ((NSUInteger)(red * 255) << 16) + ((NSUInteger)(green * 255) << 8) + (NSUInteger)(blue * 255);
}
@end

在子類(lèi)中實(shí)現(xiàn) -isEqual: 和hash

綜合在一起，這里有一個(gè)如何在子類(lèi)重寫(xiě)默認(rèn)的判等實(shí)現(xiàn)的例子：

@interface Person
@property NSString *name;
@property NSDate *birthday;

- (BOOL)isEqualToPerson:(Person *)person;
@end

@implementation Person

- (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;
}
#pragma mark - NSObject

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

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

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

如果想滿(mǎn)足好奇心或者出于學(xué)究式的研究，看一下這個(gè) Mike Ash的文章 ，解釋了通過(guò)移位和翻轉(zhuǎn)組合值如何改善了可能產(chǎn)生重疊(沖突)的hash.
本文完全翻譯自： http://nshipster.com/equality/?