Java中如何正确重写equals方法

编辑: admin 分类: java 发布时间: 2021-12-04 来源:互联网

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：
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
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~~

到此这篇关于Java中如何正确重写equals方法的文章就介绍到这了,更多相关Java 重写 equals方法内容请搜索自由互联以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自由互联！

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