Java中如何正確重寫equals方法
重寫equals方法的正確打開方式
正文開始@Assassin
1. 什么是equals方法?
我們首先得知道,Object類
是 Java
中所有類的父類(超類/基類),也就是說,在Java
中,所有的類都是默認繼承自Object類
的,換言之,Object類
中所實現(xiàn)的方法我們都可以直接拿來用。而equals
方法便是Object類
所實現(xiàn)的眾多方法之一。
以下截圖自Java11 API
Object類的所有方法:
1.1 equals方法:
equals
:是Object類
中的方法,只能判斷引用類型,等下可以帶大伙看看jdk
源碼- 默認判斷的是地址是否相等(因為引用類型變量底層本質(zhì)就是來存儲對象地址的,
有C/C++知識的小伙伴應(yīng)該很了解),在子類中往往會重寫該方法,用于判斷對象的內(nèi)容是否相等。比如等下會簡單了解到的Integer
和String
(在IDEA里看源碼實現(xiàn))
2. 為什么要重寫equals方法?
我們有Object類
實現(xiàn)的equals
方法能用不就行了?為啥還得重寫equals
方法呢?這就要看看Object類
的equals
方法實現(xiàn)機制了。
我們可以清楚地看到,Object類
的equals
方法底層是用 == 來實現(xiàn)的,也就是說它的用法跟我們平常用來比較基本數(shù)據(jù)類型的 == 用法一致。我們首先來看一下 == 的語法:
- == 只能用來比較基本數(shù)據(jù)類型是否相等,也就是單純的值比較;
- == 在比較浮點數(shù)的時候也可能存在失效的情況,這是因為浮點數(shù)的存儲機制跟整型家族不一樣,浮點數(shù)本身就不能表示一個精確的值(具體原因可自行查看IEEE 754規(guī)則,這里不再展開)
所以我們在單純的進行基本數(shù)據(jù)類型的值比較時可以用 == ,而比較引用數(shù)據(jù)類型就不能這么做,前面有提到,引用數(shù)據(jù)類型本質(zhì)上是來引用/存儲對象的地址的,所有你完全可以把它當做C/C++
的指針來看待(這里杠一句說Java沒有指針的,個人覺得只是叫法不同罷了 )
注: 不要把Java
引用跟C++
引用搞混了,C++引用其實是指針常量,即int* const
,這也是C++
的引用只能作為一個變量的別名的原因。
2.1 舉個例子吧~
比較兩個int時可以直接用 == ,當它們相等時結(jié)果為true
,而當new
了兩個屬性完全一樣的對象時,再用 ==
來進行比較就會出現(xiàn)錯誤,如我們所見,明明我們應(yīng)該想要得到true
的,結(jié)果卻是false
源碼:
運行結(jié)果:
到這里,我們應(yīng)該大致清楚為啥要在比較對象時重寫equals
方法了,因為Object類
提供給我們的不好使~~
3. 分析equals源碼:
在進行重寫之前,我們依舊來看看Java API
中的定義:
public boolean equals(Object obj)
作用:指示某個其他對象是否“等于”此對象。
equals方法在非null對象引用上實現(xiàn)等價關(guān)系:
- 自反性 :對于任何非空的參考值
x
,x.equals(x)
應(yīng)該返回true
。 - 對稱性 :對于任何非空引用值
x
和y
,x.equals(y)
應(yīng)該返回true
當且僅當y.equals(x)
回報true
。 - 傳遞性 :對于任何非空引用值
x
,y
和z
,如果x.equals(y)
回報true
個y.equals(z)
回報true
,然后x.equals(z)
應(yīng)該返回true
。 - 一致性 :對于任何非空引用值
x
和y
,多次調(diào)用x.equals(y)
始終返回true
或始終返回false
,前提是未修改對象上的equals
比較中使用的信息。 - 對于任何非空的參考值
x
,x.equals(null)
應(yīng)該返回false
。
類Object的equals方法實現(xiàn)了對象上最具區(qū)別的可能等價關(guān)系; 也就是說,對于任何非空引用值x和y ,當且僅當x和y引用同一對象( x == y具有值true )時,此方法返回true 。
注意:通常需要在重寫此方法時覆蓋hashCode方法,以便維護hashCode
方法的常規(guī)協(xié)定,該方法聲明相等對象必須具有相等的哈希代碼。
接下來看看String類
中重寫的equals
方法和Integer
類中重寫的equals
方法:
//String類equals源代碼: public boolean equals(Object anObject) { if (this == anObject) { return true; } if (anObject instanceof String) { String anotherString = (String)anObject; int n = value.length; if (n == anotherString.value.length) { char v1[] = value; char v2[] = anotherString.value; int i = 0; while (n-- != 0) { if (v1[i] != v2[i]) return false; i++; } return true; } } return false; }
簡單解讀一下就是當對比的是同一個對象時,直接返回true
,提高效率。當傳進來的對象是當前類的實例時,進入進一步的判斷,一個for
循環(huán)依次遍歷字符串每一個字符,只要有一個字符不同就返回false
。
繼續(xù)來看看Integer
類的equals
源代碼:
//Integer類的equals源代碼: public boolean equals(Object obj) { if (obj instanceof Integer) { return value == ((Integer)obj).intValue(); } return false; }
Integer類
的equals
源碼簡單許多,只要傳入的對象是當前類的實例,就進行進一步的判斷:當它們的值相等時,就返回true
,不相等就返回false
。
這里還是來實際演示一下⑧,就以Integer類
為例:
很明顯,我們知道Integer類
重寫了equals
方法且是引用類型。當直接用 == 來比較引用類型變量時,結(jié)果是false
,而用equals
判斷結(jié)果為true
。這便很好地說明了重寫equals
方法的必要性。String類
大伙自己驗證一哈⑧。
4. 正確重寫equals方法:
(先說結(jié)論,getClass()
比instanceof
更安全)
到這里,我們基本把equals
方法的各種源碼都分析了一遍,接下來就是我們自己要來實現(xiàn)equals
方法了。
這里提供兩個比較常見的equals
重寫方法:
- 用
instanceof
實現(xiàn)重寫equals
方法 - 用
getClass
實現(xiàn)重寫equals
方法
假設(shè)有此場景:
在已經(jīng)創(chuàng)建好的長方形類中重寫Objec
t類中的equals
方法為當長方形的長和寬相等時,返回TRUE
,同時重寫hashCode
方法,重寫toString
方法為顯示長方形的長寬信息。并測試類。
package com.test10_04; import java.util.Objects; class Rectangle { private double length; private double wide; public Rectangle() { //空實現(xiàn) } public Rectangle(double length, double wide) { setLength(length); setWide(wide); } public double getLength() { return length; } public void setLength(double length) { assert length > 0.0 : "您的輸入有誤,長方形的長不能小于0"; this.length = length; } public double getWide() { return wide; } public void setWide(double wide) { assert wide > 0.0 : "您的輸入有誤,長方形的寬不能小于0"; this.wide = wide; } public double area() { return this.length * this.wide; } public double circumference() { return 2 * (this.wide + this.length); } public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) { //判斷一下如果是同一個對象直接返回true,提高效率 return true; } if (obj == null || obj.getClass() != this.getClass()) { //如果傳進來的對象為null或者二者為不同類,直接返回false return false; } //也可以以下方法: // if (obj == null || !(obj instanceof Rectangle)) { //如果傳進來的對象為null或者二者為不同類,直接返回false // return false; // } Rectangle rectangle = (Rectangle) obj; //向下轉(zhuǎn)型 //比較長寬是否相等,注意:浮點數(shù)的比較不能簡單地用==,會有精度的誤差,用Math.abs或者Double.compare return Double.compare(rectangle.length, length) == 0 && Double.compare(rectangle.wide, wide) == 0; } public int hashCode() { //重寫equals的同時也要重寫hashCode,因為同一對象的hashCode永遠相等 return Objects.hash(length, wide); //調(diào)用Objects類,這是Object類的子類 } public String toString() { return "Rectangle{" + "length=" + length + ", wide=" + wide + '}'; } } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { Rectangle rectangle1 = new Rectangle(3.0, 2.0); Rectangle rectangle2 = new Rectangle(3.0, 2.0); System.out.println(rectangle1.equals(rectangle2)); System.out.println("rectangle1哈希碼:" + rectangle1.hashCode() + "\nrectangle2哈希碼:" + rectangle2.hashCode()); System.out.println("toString打印信息:" + rectangle1.toString()); } }
具體實現(xiàn)思路在代碼中講的很清楚了,我們這里重點分析一下getClass
和instanceof
兩種實現(xiàn)方法的優(yōu)缺點:
將代碼邏輯簡化一下:
我們就重點看這段簡單的代碼
//getClass()版本 public class Student { private String name; public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public boolean equals(Object object){ if (object == this) return true; // 使用getClass()判斷對象是否屬于該類 if (object == null || object.getClass() != getClass()) return false; Student student = (Student)object; return name != null && name.equals(student.name); }
//instanceof版本 public class Student { private String name; public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public boolean equals(Object object){ if (object == this) return true; // 通過instanceof來判斷對象是否屬于類 if (object == null || !(object instanceof Student)) return false; Student student = (Student)object; return name!=null && name.equals(student.name); } }
事實上兩種方案都是有效的,區(qū)別就是getClass()
限制了對象只能是同一個類,而instanceof
卻允許對象是同一個類或其子類,這樣equals方法就變成了父類與子類也可進行equals操作了,這時候如果子類重定義了equals方法,那么就可能變成父類對象equlas子類對象為true,但是子類對象equlas父類對象就為false了,如下所示:
class GoodStudent extends Student { @Override public boolean equals(Object object) { return false; } public static void main(String[] args) { GoodStudent son = new GoodStudent(); Student father = new Student(); son.setName("test"); father.setName("test"); // 當使用instance of時 System.out.println(son.equals(father)); // 這里為false System.out.println(father.equals(son)); // 這里為true // 當使用getClass()時 System.out.println(son.equals(father)); // 這里為false System.out.println(father.equals(son)); // 這里為false } }
注意看這里用的是getClass()
返回值兩個都是false
,符合我們的預(yù)期,(連類都不一樣那肯定得為false
啊)
而換成instanceof
試試看咯:
運行結(jié)果:一個為true
一個為false
,很明顯出現(xiàn)問題了。
這里的原因如下:
instanceof
的語法是這樣的:
當一個對象為一個類的實例時,結(jié)果才為true
。但它還有一個特點就是,如果當這個對象時其子類的實例時,結(jié)果也會為true
。這便導(dǎo)致了上述的bug。也就是說當比較的兩個對象,他們的類是父子關(guān)系時,instanceof
可能會出現(xiàn)問題。**需要深究的小伙伴可以自己去了解一哈,所以在這里建議在實現(xiàn)重寫equals
方法時,盡量使用getClass
來實現(xiàn)。
在重寫equals
方法的同時需要重寫hashCode
方法,具體原因可能后續(xù)會講到~~
到此這篇關(guān)于Java中如何正確重寫equals方法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 重寫 equals方法內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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