이 글에서 다루는 내용

Lombok의 @EqualsAndHashCode이 생성하는 equals()와 hashCode()가 왜 필요한지, Lombok이 내부적으로 어떻게 코드를 생성하는지 살펴본다. 나아가 HashMap의 실제 내부 구조와 해시 충돌 동작 방식, hashCode()를 구현하지 않았을 때 발생하는 문제까지 다룬다.

@EqualsAndHashCode(callSuper = false)

Lombok의 @EqualsAndHashCode 어노테이션은 equals()와 hashCode() 메서드를 자동으로 생성해준다.

callSuper = false 옵션은 부모 클래스의 필드를 제외하고 현재 클래스의 필드만으로 두 메서드를 생성하라는 의미다.

@EqualsAndHashCode(callSuper = false)
public class Child extends Parent {
    private String name;
    private int age;
    // name, age 필드만으로 equals/hashCode 생성
    // Parent의 필드는 무시됨
}

옵션	동작
`callSuper = false` (기본값)	현재 클래스 필드만 비교
`callSuper = true`	부모 클래스의 `equals()`/`hashCode()`도 호출해서 함께 비교

JPA Entity에서 BaseEntity 같은 공통 부모가 있을 때 createdAt, updatedAt 같은 부모 필드를 동등성 비교에서 제외하려고 callSuper = false를 명시적으로 쓰는 경우가 많다.

@Entity
@EqualsAndHashCode(callSuper = false)  // BaseEntity의 createdAt 등 제외
public class User extends BaseEntity {
    private String email;
}

equals()와 hashCode()가 필요한 이유

기본 동작 이해

Java의 모든 객체는 Object 클래스를 상속받는데, 기본 equals()는 주소값(참조) 비교를 한다.

User a = new User("kim", 20);
User b = new User("kim", 20);

a == b         // false (주소가 다름)
a.equals(b)    // false (기본 equals도 주소 비교)

같은 데이터인데 다르다고 판단하는 문제가 생긴다.

equals()가 필요한 이유

"값이 같으면 같은 객체" 로 취급하고 싶을 때 필요하다.

@EqualsAndHashCode
public class User {
    private String email;
    private int age;
}

User a = new User("kim@test.com", 20);
User b = new User("kim@test.com", 20);

a.equals(b)  // true ✅

hashCode()가 필요한 이유

HashMap, HashSet 같은 Hash 기반 자료구조에서 객체를 올바르게 찾기 위해 필요하다.

Hash 자료구조의 동작 순서는 다음과 같다.

hashCode()로 버킷 위치 결정
해당 버킷에서 equals()로 최종 비교

Set<User> set = new HashSet<>();
set.add(new User("kim@test.com", 20));

// hashCode 안 오버라이딩 시
set.contains(new User("kim@test.com", 20));  // false ❌ (버킷을 못 찾음)

// hashCode 오버라이딩 시
set.contains(new User("kim@test.com", 20));  // true ✅

둘을 항상 같이 오버라이딩해야 하는 이유

Java 스펙 규칙이다.

equals()가 true면, hashCode()도 반드시 같아야 한다.

// ❌ 잘못된 케이스: equals만 오버라이딩
a.equals(b)   // true
a.hashCode()  // 12345  (주소 기반)
b.hashCode()  // 67890  (주소 기반) → HashMap에서 못 찾음!

상황	equals	hashCode
둘 다 오버라이딩 ✅	값 비교	값 기반 해시
equals만 ❌	값 비교	주소 기반 → Hash 자료구조 오동작
hashCode만 ❌	주소 비교 → 의미 없음	값 기반 해시

Lombok은 어떻게 자동으로 구현하는가

동작 원리

Lombok은 런타임이 아닌 컴파일 타임에 동작한다. Java 컴파일러의 Annotation Processing 기능을 활용해 AST(추상 구문 트리)를 직접 조작한다.

소스코드 (.java)
      ↓
  javac 실행
      ↓
Annotation Processor 개입 (Lombok)
      ↓
AST(추상 구문 트리) 직접 조작
      ↓
바이트코드 생성 (.class)

일반 라이브러리는 바이트코드에 코드를 추가하지만, Lombok은 컴파일 전 AST 단계에서 개입하기 때문에 마치 직접 작성한 코드처럼 자연스럽게 동작한다.

실제로 생성되는 코드

@EqualsAndHashCode
public class User {
    private String email;
    private int age;
}

컴파일 후 실제로는 이렇게 변환된다.

public class User {
    private String email;
    private int age;

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

        final User other = (User) o;
        if (!other.canEqual((Object) this)) return false;

        final Object this$email = this.email;
        final Object other$email = other.email;
        if (this$email == null ? other$email != null : !this$email.equals(other$email))
            return false;

        if (this.age != other.age)
            return false;

        return true;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        final int PRIME = 59;
        int result = 1;

        final Object $email = this.email;
        result = result * PRIME + ($email == null ? 43 : $email.hashCode());
        result = result * PRIME + this.age;

        return result;
    }

    protected boolean canEqual(Object other) {
        return other instanceof User;
    }
}

직접 확인하는 법

IntelliJ에서 Delombok 기능을 쓰면 Lombok이 생성할 코드를 미리 볼 수 있다.

우클릭 → Refactor → Delombok → @EqualsAndHashCode

hashCode에서 59와 43은 왜 쓰는가

59 - 곱셈에 쓰는 소수 (multiplier)

result = result * 59 + nextValue;

해시를 계산할 때 각 필드를 섞는 역할이다. 짝수(2)를 쓰면 비트 시프트와 같아서 하위 비트가 0으로 채워지는 정보 손실이 생기지만, 소수(59)를 쓰면 비트가 골고루 퍼진다.

Java String.hashCode()는 31을 사용한다. Lombok은 59를 선택했는데, 둘 다 소수면 충돌 최소화 효과는 비슷하다.

43 - null일 때 대체값

result = result * 59 + ($email == null ? 43 : $email.hashCode());

null은 hashCode()를 호출할 수 없으니 고정값이 필요하다. 0을 쓰면 null 필드 조합끼리 충돌 가능성이 높아지기 때문에, 0이 아닌 소수 43을 써서 구분이 잘 되게 한다.

값	용도	이유
59	필드 섞는 곱셈 multiplier	소수라서 비트 충돌 최소화
43	null 필드 대체값	0 대신 소수 써서 null 조합 간 충돌 방지

정확한 값 자체가 중요한 건 아니다. 소수면 다 비슷한 효과를 낸다.

HashMap은 Key-Value가 1:1 구조가 아니다

많은 사람들이 HashMap을 이렇게 생각한다.

버킷[0] → (key, value)
버킷[1] → (key, value)
버킷[2] → (key, value)

실제로는 이렇다.

버킷[0] → null
버킷[1] → (key1, value1) → (key2, value2) → (key3, value3)
버킷[2] → (key4, value4)
버킷[3] → null

HashMap은 Node 배열 + 체이닝 구조다.

// HashMap 내부 코드 (실제)
transient Node<K,V>[] table;  // 버킷 배열

static class Node<K,V> {
    final int hash;
    final K key;
    V value;
    Node<K,V> next;  // ← 다음 노드 포인터 (연결리스트!)
}

get() 동작은 다음과 같다.

map.get("Aa")

// 1. "Aa".hashCode() = 2112 → 버킷 위치 계산
// 2. 버킷의 연결리스트 순회
//    (key1, val1) → equals("Aa")? No
//    (key2, val2) → equals("Aa")? Yes → 반환!

결국 hashCode = 버킷 찾기 / equals = 정확한 항목 찾기 이 두 개가 항상 같이 필요한 이유가 여기에 있다.

해시 충돌은 반드시 발생한다

수학적으로 피할 수 없다.

hashCode() 반환 타입: int → 약 42억 가지 경우의 수
실제 객체 수: 무한대

비둘기집 원리: 42억 개 이상의 객체가 있으면 반드시 충돌

충돌 시 HashMap 동작

Java 7 이하 - 연결 리스트

버킷[7]: aaa → bbb → ccc → ddd → ...
                              ↑
                  충돌 많을수록 탐색이 O(n)으로 느려짐

Java 8 이상 - 트리로 전환

같은 버킷에 8개 이상 쌓이면 자동으로 Red-Black Tree로 전환해 O(log n)을 보장한다.

실제 충돌 케이스

"Aa".hashCode()   // 2112
"BB".hashCode()   // 2112  ← 같음!

"AaAa".hashCode() // 2031744
"BBBB".hashCode() // 2031744  ← 같음!
"AaBB".hashCode() // 2031744  ← 같음!

이런 충돌 키를 의도적으로 대량 삽입하면 HashDoS 공격이 가능하다.

충돌이 발생해도 정확성은 보장된다

충돌 발생 시 → 정확성 문제 ❌, 성능 문제 ✅

hashCode로 버킷을 찾고, 버킷 안에서 equals로 최종 확인하기 때문에 데이터를 잘못 반환하지는 않는다.

상황	결과
충돌 없음	`O(1)` 탐색
충돌 조금	`O(n)` 탐색 (연결리스트)
충돌 많음 (Java 8+)	`O(log n)` 탐색 (트리)
충돌 폭발 (공격)	서버 성능 마비

그래서 좋은 hashCode = 값이 고르게 분산되는 것이 목표다.

equals()만 구현하고 hashCode()를 구현하지 않으면

public class User {
    private String email;
    private int age;

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (!(o instanceof User)) return false;
        User other = (User) o;
        return email.equals(other.email) && age == other.age;
    }
    // hashCode 오버라이딩 안 함 → Object 기본 hashCode 사용 (주소 기반)
}

HashMap에서 get()이 null을 반환한다

User a = new User("kim@test.com", 20);
User b = new User("kim@test.com", 20);

Map<User, String> map = new HashMap<>();
map.put(a, "user1");

map.get(b);  // null ❌

내부 동작을 보면:

map.put(a)
→ a.hashCode() = 12345 → 버킷[3]에 저장

map.get(b)
→ b.hashCode() = 67890 → 버킷[9] 탐색
→ 버킷[9]는 비어있음 → null 반환
→ equals() 호출조차 안 됨!

HashSet에서 중복 제거가 실패한다

Set<User> set = new HashSet<>();
set.add(new User("kim@test.com", 20));
set.add(new User("kim@test.com", 20));
set.add(new User("kim@test.com", 20));

set.size();  // 3 ❌ (1이어야 하는데!)

HashSet은 hashCode로 버킷을 먼저 찾고, equals로 중복을 확인한다. hashCode가 다르면 버킷 자체가 달라서 equals 호출 없이 그냥 다른 항목으로 저장해버린다.

자료구조	증상
`HashMap`	`get()`이 항상 null 반환
`HashSet`	중복 제거 안 됨
`Hashtable`	동일 증상
`LinkedHashMap`	동일 증상

가장 무서운 건 컴파일 에러도, 런타임 에러도 안 나고 그냥 조용히 잘못 동작한다는 점이다. 그래서 Lombok의 @EqualsAndHashCode가 둘을 묶어서 처리하는 것이 실수 방지에 효과적이다.

callSuper = true가 필요한 이유

같은 자식 필드, 다른 부모 필드인 경우

public class BaseEntity {
    private Long id;  // DB PK
}

public class User extends BaseEntity {
    private String name;
}

User a = new User();
a.setId(1L);
a.setName("kim");

User b = new User();
b.setId(2L);   // ← id가 다름!
b.setName("kim");

callSuper = false이면:

a.equals(b) → true ❌
// name만 비교하니까 같다고 판단
// id가 1이든 2든 다른 사람인데 같은 사람 취급

callSuper = true이면:

a.equals(b) → false ✅
// 부모의 id까지 비교하니까 다르다고 판단

결국 도메인 의미의 차이

상황	옵션
DB Entity - id가 다르면 다른 객체	`callSuper = true`
DTO / VO - 비즈니스 값만 같으면 같은 객체	`callSuper = false`
BaseEntity의 createdAt 등은 비교 불필요	`callSuper = false`

JPA Entity에서 주의할 점

아이러니하게도 JPA Entity는 보통 callSuper = false를 쓴다.

// BaseEntity에 id가 있는 경우
// 새로 생성된 Entity는 id가 null → 비교 자체가 의미 없음
User newUser = new User("kim");
newUser.getId();  // null (아직 저장 안 됨)

JPA Entity의 동등성은 id로만 비교하는 별도 로직을 쓰거나, 아예 @EqualsAndHashCode 자체를 쓰지 않는 게 권장되기도 한다.

핵심은 "부모 클래스의 필드가 동등성 판단에 의미가 있느냐" 로 결정하면 된다.

Lombok

Java equals()와 hashCode()를 이해하기 feat. Lombok @EqualsAndHashCode