Java中怎么正确重写equals方法
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摘要: 1. 什么是equals方法?我们首先得知道,Object类是 Java中所有类的父类(超类/基类),也就是说,在Java中,所有的类都是默认继承自Object类的,换言之,Object类中所实现的方法我们都可以直接拿来用。而equals方法便是Object类所实现的众多方法之一。以下截图自Java11 APIObject类的所有方法:1.1 equals方法:... ...
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(为您整理了一些要点),点击可以直达。1. 什么是equals方法?
我们首先得知道,Object类
是 Java
中所有类的父类(超类/基类),也就是说,在Java
中,所有的类都是默认继承自Object类
的,换言之,Object类
中所实现的方法我们都可以直接拿来用。而equals
方法便是Object类
所实现的众多方法之一。
以下截图自Java11 API
Object类的所有方法:
1.1 equals方法:
equals
:是Object类
中的方法,只能判断引用类型,等下可以带大伙看看jdk
源码默认判断的是地址是否相等(因为引用类型变量底层本质就是来存储对象地址的,有C/C++知识的小伙伴应该很了解 ),在子类中往往会重写该方法,用于判断对象的内容是否相等。比如等下会简单了解到的
Integer
和String
(在IDEA里看源码实现 )
2. 为什么要重写equals方法?
我们有Object类
实现的equals
方法能用不就行了?为啥还得重写equals
方法呢?这就要看看Object类
的equals
方法实现机制了。
我们可以清楚地看到,Object类
的equals
方法底层是用 == 来实现的,也就是说它的用法跟我们平常用来比较基本数据类型的 == 用法一致。我们首先来看一下 == 的语法:
== 只能用来比较基本数据类型是否相等,也就是单纯的值比较;
== 在比较浮点数的时候也可能存在失效的情况,这是因为浮点数的存储机制跟整型家族不一样,浮点数本身就不能表示一个精确的值(具体原因可自行查看IEEE 754规则,这里不再展开)
所以我们在单纯的进行基本数据类型的值比较时可以用 == ,而比较引用数据类型就不能这么做,前面有提到,引用数据类型本质上是来引用/存储对象的地址的,所有你完全可以把它当做C/C++
的指针来看待(这里杠一句说Java没有指针的,个人觉得只是叫法不同罢了 )
注: 不要把Java
引用跟C++
引用搞混了,C++引用其实是指针常量,即int* const
,这也是C++
的引用只能作为一个变量的别名的原因。
2.1 举个例子吧~
比较两个int时可以直接用 == ,当它们相等时结果为true
,而当new
了两个属性完全一样的对象时,再用 ==
来进行比较就会出现错误,如我们所见,明明我们应该想要得到true
的,结果却是false
源码:
运行结果:
到这里,我们应该大致清楚为啥要在比较对象时重写equals
方法了,因为Object类
提供给我们的不好使~~
3. 分析equals源码:
在进行重写之前,我们依旧来看看Java API
中的定义:public boolean equals(Object obj)
作用:指示某个其他对象是否“等于”此对象。
equals方法在非null对象引用上实现等价关系:
自反性 :对于任何非空的参考值
x
,x.equals(x)
应该返回true
。对称性 :对于任何非空引用值
x
和y
,x.equals(y)
应该返回true
当且仅当y.equals(x)
回报true
。传递性 :对于任何非空引用值
x
,y
和z
,如果x.equals(y)
回报true
个y.equals(z)
回报true
,然后x.equals(z)
应该返回true
。一致性 :对于任何非空引用值
x
和y
,多次调用x.equals(y)
始终返回true
或始终返回false
,前提是未修改对象上的equals
比较中使用的信息。对于任何非空的参考值
x
,x.equals(null)
应该返回false
。
类Object的equals方法实现了对象上最具区别的可能等价关系; 也就是说,对于任何非空引用值x和y ,当且仅当x和y引用同一对象( x == y具有值true )时,此方法返回true 。
注意:通常需要在重写此方法时覆盖hashCode方法,以便维护hashCode
方法的常规协定,该方法声明相等对象必须具有相等的哈希代码。
接下来看看String类
中重写的equals
方法和Integer
类中重写的equals
方法:
//String类equals源代码:publicbooleanequals(ObjectanObject){if(this==anObject){returntrue;}if(anObjectinstanceofString){StringanotherString=(String)anObject;intn=value.length;if(n==anotherString.value.length){charv1[]=value;charv2[]=anotherString.value;inti=0;while(n--!=0){if(v1[i]!=v2[i])returnfalse;i++;}returntrue;}}returnfalse;}
简单解读一下就是当对比的是同一个对象时,直接返回true
,提高效率。当传进来的对象是当前类的实例时,进入进一步的判断,一个for
循环依次遍历字符串每一个字符,只要有一个字符不同就返回false
。
继续来看看Integer
类的equals
源代码:
//Integer类的equals源代码:publicbooleanequals(Objectobj){if(objinstanceofInteger){returnvalue==((Integer)obj).intValue();}returnfalse;}
Integer类
的equals
源码简单许多,只要传入的对象是当前类的实例,就进行进一步的判断:当它们的值相等时,就返回true
,不相等就返回false
。
这里还是来实际演示一下⑧,就以Integer类
为例:
很明显,我们知道Integer类
重写了equals
方法且是引用类型。当直接用 == 来比较引用类型变量时,结果是false
,而用equals
判断结果为true
。这便很好地说明了重写equals
方法的必要性。String类
大伙自己验证一哈⑧。
4. 正确重写equals方法:
(先说结论,getClass()
比instanceof
更安全)
到这里,我们基本把equals
方法的各种源码都分析了一遍,接下来就是我们自己要来实现equals
方法了。
这里提供两个比较常见的equals
重写方法:
用
instanceof
实现重写equals
方法用
getClass
实现重写equals
方法
假设有此场景:
在已经创建好的长方形类中重写Objec
t类中的equals
方法为当长方形的长和宽相等时,返回TRUE
,同时重写hashCode
方法,重写toString
方法为显示长方形的长宽信息。并测试类。
packagecom.test10_04;importjava.util.Objects;classRectangle{privatedoublelength;privatedoublewide;publicRectangle(){//空实现}publicRectangle(doublelength,doublewide){setLength(length);setWide(wide);}publicdoublegetLength(){returnlength;}publicvoidsetLength(doublelength){assertlength>0.0:"您的输入有误,长方形的长不能小于0";this.length=length;}publicdoublegetWide(){returnwide;}publicvoidsetWide(doublewide){assertwide>0.0:"您的输入有误,长方形的宽不能小于0";this.wide=wide;}publicdoublearea(){returnthis.length*this.wide;}publicdoublecircumference(){return2*(this.wide+this.length);}publicbooleanequals(Objectobj){if(this==obj){//判断一下如果是同一个对象直接返回true,提高效率returntrue;}if(obj==null||obj.getClass()!=this.getClass()){//如果传进来的对象为null或者二者为不同类,直接返回falsereturnfalse;}//也可以以下方法://if(obj==null||!(objinstanceofRectangle)){//如果传进来的对象为null或者二者为不同类,直接返回false//returnfalse;//}Rectanglerectangle=(Rectangle)obj;//向下转型//比较长宽是否相等,注意:浮点数的比较不能简单地用==,会有精度的误差,用Math.abs或者Double.comparereturnDouble.compare(rectangle.length,length)==0&&Double.compare(rectangle.wide,wide)==0;}publicinthashCode(){//重写equals的同时也要重写hashCode,因为同一对象的hashCode永远相等returnObjects.hash(length,wide);//调用Objects类,这是Object类的子类}publicStringtoString(){return"Rectangle{"+"length="+length+",wide="+wide+'}';}}publicclassTestDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){Rectanglerectangle1=newRectangle(3.0,2.0);Rectanglerectangle2=newRectangle(3.0,2.0);System.out.println(rectangle1.equals(rectangle2));System.out.println("rectangle1哈希码:"+rectangle1.hashCode()+"\nrectangle2哈希码:"+rectangle2.hashCode());System.out.println("toString打印信息:"+rectangle1.toString());}}
具体实现思路在代码中讲的很清楚了,我们这里重点分析一下getClass
和instanceof
两种实现方法的优缺点:
将代码逻辑简化一下:
我们就重点看这段简单的代码
//getClass()版本publicclassStudent{ privateStringname;publicvoidsetName(Stringname){this.name=name;} @Override publicbooleanequals(Objectobject){ if(object==this) returntrue; //使用getClass()判断对象是否属于该类 if(object==null||object.getClass()!=getClass()) returnfalse; Studentstudent=(Student)object; returnname!=null&&name.equals(student.name);}
//instanceof版本publicclassStudent{ privateStringname;publicvoidsetName(Stringname){this.name=name;} @Override publicbooleanequals(Objectobject){ if(object==this) returntrue; //通过instanceof来判断对象是否属于类 if(object==null||!(objectinstanceofStudent)) returnfalse; Studentstudent=(Student)object; returnname!=null&&name.equals(student.name); }}
事实上两种方案都是有效的,区别就是getClass()
限制了对象只能是同一个类,而instanceof
却允许对象是同一个类或其子类,这样equals方法就变成了父类与子类也可进行equals操作了,这时候如果子类重定义了equals方法,那么就可能变成父类对象equlas子类对象为true,但是子类对象equlas父类对象就为false了,如下所示:
classGoodStudentextendsStudent{@Overridepublicbooleanequals(Objectobject){returnfalse;}publicstaticvoidmain(String[]args){GoodStudentson=newGoodStudent();Studentfather=newStudent();son.setName("test");father.setName("test"); //当使用instanceof时System.out.println(son.equals(father));//这里为falseSystem.out.println(father.equals(son));//这里为true //当使用getClass()时System.out.println(son.equals(father));//这里为falseSystem.out.println(father.equals(son));//这里为false }}
注意看这里用的是getClass()
返回值两个都是false
,符合我们的预期,(连类都不一样那肯定得为false
啊)
而换成instanceof
试试看咯:
运行结果:一个为true
一个为false
,很明显出现问题了。
这里的原因如下:instanceof
的语法是这样的:
当一个对象为一个类的实例时,结果才为true
。但它还有一个特点就是,如果当这个对象时其子类的实例时,结果也会为true
。这便导致了上述的bug。也就是说当比较的两个对象,他们的类是父子关系时,instanceof
可能会出现问题。**需要深究的小伙伴可以自己去了解一哈,所以在这里建议在实现重写equals
方法时,尽量使用getClass
来实现。
在重写equals
方法的同时需要重写hashCode
方法。
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