一、toString 方法的定義與作用

toString 方法的官方定義是返回對(duì)象的字符串表示。這聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但它的作用可不小。當(dāng)我們需要以字符串的形式查看對(duì)象的信息，或者將對(duì)象的信息輸出到日志、控制臺(tái)等地方時(shí)，toString 方法就派上了大用場(chǎng)。

比如說(shuō)，我們有一個(gè) Person 類，里面包含了姓名、年齡等屬性。如果我們直接打印這個(gè) Person 對(duì)象，而不重寫(xiě) toString 方法，那么看到的將是一串類似 Person@1a2b3c 的字符串，這可讀性簡(jiǎn)直為零。但如果我們重寫(xiě)了 toString 方法，讓它返回 姓名: 張三, 年齡: 20 這樣的字符串，那可就一目了然了。

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    @Override
    public String toString() {
        return "姓名: " + name + ", 年齡: " + age;
    }
}

二、重寫(xiě) toString 方法時(shí)需要注意什么？

（一）信息的完整性與簡(jiǎn)潔性

重寫(xiě) toString 方法時(shí)，我們要確保返回的字符串包含了對(duì)象的重要信息，但也不能過(guò)于冗長(zhǎng)。要讓使用者能夠快速了解對(duì)象的關(guān)鍵屬性。

比如說(shuō)，在一個(gè)電商系統(tǒng)的 Order 類中，我們可能只需要返回訂單號(hào)、總價(jià)等關(guān)鍵信息，而不需要把每個(gè)商品的詳細(xì)信息都列出來(lái)。

（二）格式的統(tǒng)一性

為了方便解析和閱讀，盡量保持格式的統(tǒng)一?？梢允褂霉潭ǖ姆指舴?，比如逗號(hào)、冒號(hào)等，來(lái)分隔不同的屬性。

（三）避免性能問(wèn)題

如果對(duì)象的屬性很多，或者某些屬性的計(jì)算比較耗時(shí)，在重寫(xiě) toString 方法時(shí)要注意避免性能問(wèn)題?？梢钥紤]只包含必要的屬性，或者對(duì)耗時(shí)的計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化。

（四）線程安全

如果對(duì)象可能在多線程環(huán)境下被訪問(wèn)，那么在重寫(xiě) toString 方法時(shí)要考慮線程安全問(wèn)題。比如，可以使用同步機(jī)制或者避免在 toString 方法中修改對(duì)象的狀態(tài)。

（五）避免遞歸循環(huán)

這是一個(gè)比較容易被忽視的問(wèn)題。如果對(duì)象的屬性中包含了其他對(duì)象，而這些對(duì)象又引用了當(dāng)前對(duì)象，那么在重寫(xiě) toString 方法時(shí)就可能導(dǎo)致遞歸循環(huán)，最終導(dǎo)致棧溢出錯(cuò)誤。

比如說(shuō)，

我們有一個(gè) A 類和一個(gè) B 類，A 類中有一個(gè) B 類型的屬性，B 類中又有一個(gè) A 類型的屬性。

如果我們?cè)?nbsp;A 類的 toString 方法中調(diào)用了 B 類的 toString 方法，

而在 B 類的 toString 方法中又調(diào)用了 A 類的 toString 方法，那么就會(huì)陷入無(wú)限遞歸的死循環(huán)。

為了避免這種情況，我們可以在 toString 方法中對(duì)遞歸調(diào)用進(jìn)行限制，比如使用一個(gè)標(biāo)記來(lái)記錄是否已經(jīng)調(diào)用過(guò) toString 方法，或者只打印對(duì)象的部分信息。

public class A {
    private B b;

    @Override
    public String toString() {
        if (b == null) {
            return "A@null";
        }
        return "A@" + b.toString();
    }
}

public class B {
    private A a;

    @Override
    public String toString() {
        if (a == null) {
            return "B@null";
        }
        return "B@" + a.toString();
    }
}

在這個(gè)例子中，如果我們創(chuàng)建了 A 和 B 對(duì)象，并且讓它們相互引用，那么在調(diào)用 A 對(duì)象的 toString 方法時(shí)就會(huì)導(dǎo)致遞歸循環(huán)。

為了避免這個(gè)問(wèn)題，我們可以在 toString 方法中添加一個(gè)標(biāo)記，比如：

public class A {
    private B b;
    private boolean isToStringCalled = false;

    @Override
    public String toString() {
        if (isToStringCalled) {
            return "A@...";
        }
        isToStringCalled = true;
        if (b == null) {
            return "A@null";
        }
        return "A@" + b.toString();
    }
}

public class B {
    private A a;
    private boolean isToStringCalled = false;

    @Override
    public String toString() {
        if (isToStringCalled) {
            return "B@...";
        }
        isToStringCalled = true;
        if (a == null) {
            return "B@null";
        }
        return "B@" + a.toString();
    }
}

這樣，當(dāng) toString 方法被調(diào)用時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)標(biāo)記已經(jīng)被設(shè)置為 true，就返回一個(gè)簡(jiǎn)化的字符串，避免了遞歸循環(huán)。（這個(gè)比較類似于避免mutex互斥鎖）

三、如何在自定義類中調(diào)用父類的 toString 方法？

有時(shí)候，我們重寫(xiě)了 toString 方法，但又希望保留父類的 toString 方法的信息。

這時(shí)候，就可以使用 super.toString() 來(lái)調(diào)用父類的 toString 方法。

比如說(shuō)，我們有一個(gè) Student 類繼承自 Person 類，Student 類中添加了學(xué)號(hào)這個(gè)屬性。

在重寫(xiě) Student 類的 toString 方法時(shí)，我們可以先調(diào)用父類的 toString 方法，然后再加上學(xué)號(hào)的信息。

public class Student extends Person {
    private String studentId;

    @Override
    public String toString() {
        return super.toString() + ", 學(xué)號(hào): " + studentId;
    }
}

這樣，當(dāng)我們打印一個(gè) Student 對(duì)象時(shí)，就能同時(shí)看到父類和子類的信息。

四、除了 Object 類之外，還有哪些類的 toString 方法比較常用？

（一）集合類

集合類比如 ArrayList、HashMap 等，它們的 toString 方法返回的是集合中元素的字符串表示。這在調(diào)試和查看集合內(nèi)容時(shí)非常方便。

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
System.out.println(list.toString());  // 輸出: [a, b, c]

（二）日期類

日期類比如 Date、LocalDate 等，它們的 toString 方法返回的是日期的字符串表示。

Date date = new Date();
System.out.println(date.toString());  // 輸出類似: Fri Apr 05 10:30:45 GMT 2024

LocalDate localDate = LocalDate.now();
System.out.println(localDate.toString());  // 輸出類似: 2024-04-05

（三）數(shù)值包裝類

數(shù)值包裝類比如 Integer、Double 等，它們的 toString 方法返回的是數(shù)值的字符串表示。

Integer num = 123;
System.out.println(num.toString());  // 輸出: 123

Double d = 3.14;
System.out.println(d.toString());  // 輸出: 3.14

五、toString 方法的應(yīng)用場(chǎng)景

（一）調(diào)試

在調(diào)試過(guò)程中，toString 方法可以幫助我們快速查看對(duì)象的狀態(tài)。比如說(shuō)，在 IDE 的調(diào)試器中，當(dāng)我們查看一個(gè)對(duì)象時(shí)，調(diào)試器通常會(huì)調(diào)用該對(duì)象的 toString 方法來(lái)顯示對(duì)象的信息。

（二）日志記錄

在日志記錄中，我們經(jīng)常需要將對(duì)象的信息以字符串的形式記錄下來(lái)。這時(shí)候，toString 方法就派上了大用場(chǎng)。

Logger logger = Logger.getLogger(MyClass.class);
Person person = new Person("張三", 20);
logger.info(person.toString());

（三）用戶界面顯示

在用戶界面中，有時(shí)候需要將對(duì)象的信息以字符串的形式顯示給用戶。比如在一個(gè)表格中顯示用戶的個(gè)人信息，就可以使用 toString 方法來(lái)獲取用戶對(duì)象的字符串表示。

六、總結(jié)

toString 方法雖然看似簡(jiǎn)單，但在 Java 編程中卻有著廣泛的應(yīng)用。重寫(xiě) toString 方法時(shí)，要注意信息的完整性、簡(jiǎn)潔性、格式的統(tǒng)一性，以及避免性能問(wèn)題和遞歸循環(huán)等問(wèn)題。在自定義類中，可以通過(guò) super.toString() 來(lái)調(diào)用父類的 toString 方法，以保留父類的信息。除了 Object 類之外，集合類、日期類、數(shù)值包裝類等的 toString 方法也比較常用。希望這篇博客能幫助你更好地理解和使用 toString 方法，在 Java 編程的道路上越走越遠(yuǎn)！

到此這篇關(guān)于Java中toString方法的深度解析與應(yīng)用場(chǎng)景的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java toString方法詳解內(nèi)容請(qǐng)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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