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Java 重写 equals方法 Java中怎样正确重写equals方法

宁海没有七号公园 人气:0
想了解Java中怎样正确重写equals方法的相关内容吗,宁海没有七号公园在本文为您仔细讲解Java 重写 equals方法的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:Java,重写,equals方法,Java,equals方法,下面大家一起来学习吧。

重写equals方法的正确打开方式

正文开始@Assassin

1. 什么是equals方法?

我们首先得知道,Object类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:

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equals方法实现机制了。

我们可以清楚地看到,Object类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:

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:

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:
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;
    }

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:
 public boolean equals(Object obj) {
        if (obj instanceof Integer) {
            return value == ((Integer)obj).intValue();
        }
        return false;
    }

Integer类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()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:

假设有此场景:

在已经创建好的长方形类中重写Object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。

package com.test10_04;

import java.util.Objects;

class Rectangle {
    private double length;
    private double wide;

    public Rectangle() {
        //空实现
    }
    public Rectangle(double length, double wide) {
        setLength(length);
        setWide(wide);
    }

    public double getLength() {
        return length;
    }

    public void setLength(double length) {
        assert length > 0.0 : "您的输入有误,长方形的长不能小于0";
        this.length = length;
    }

    public double getWide() {
        return wide;
    }

    public void setWide(double wide) {
        assert wide > 0.0 : "您的输入有误,长方形的宽不能小于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) { //判断一下如果是同一个对象直接返回true,提高效率
            return true;
        }
        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false
            return false;
        }
        //也可以以下方法:
//        if (obj == null || !(obj instanceof Rectangle)) { //如果传进来的对象为null或者二者为不同类,直接返回false
//            return false;
//        }
        Rectangle rectangle = (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.compare
        return Double.compare(rectangle.length, length) == 0 && Double.compare(rectangle.wide, wide) == 0;
    }

    public int hashCode() { //重写equals的同时也要重写hashCode,因为同一对象的hashCode永远相等
        return Objects.hash(length, wide); //调用Objects类,这是Object类的子类
    }

    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getClassinstanceof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
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()判断对象是否属于该类
		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;
		// 通过instanceof来判断对象是否属于类
		if (object == null || !(object instanceof Student))
			return false;
		Student student = (Student)object;
		return name!=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:

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");

		// 当使用instance of时
        System.out.println(son.equals(father)); // 这里为false
        System.out.println(father.equals(son)); // 这里为true

		// 当使用getClass()时
        System.out.println(son.equals(father)); // 这里为false
        System.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,具体原因可能后续会讲到~~

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