1、简介
Java程序员都知道java.lang.Object类,这是所有类的超类。Object类中提供了几个public的方法,比如:
public boolean equals(Object var1) {
return this == var1;
}
public String toString() {
return this.getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(this.hashCode());
}
这些public方法第一是提供给所有的子类去扩展(覆盖),第二是明确了Java中的类所具备的通用约定。因此Java中的类在覆盖这些方法是,都需要遵守通用约定,避免程序员们各玩各的。
那具体应该怎么覆盖,又应该遵守那些通用约定呢?
其实这是一个非常复杂的问题,正如Java大师约书亚·布洛克(Joshua Bloch)所说:它看似简单,但是往往很多高级程序员也无法完全正确的实现,并且如果不严格遵守,往往会导致非常严重的后果。
2、正文
2.1 什么时候需要重写equals方法
总结一句话就是:当我们需要比较两个对象是否“逻辑相等”时,可能需要考虑重写equals方法,比如我们需要比较值类型的类Integer、String,这些类经常需要用于承载和比较值是否相等,或者用于做个Map、Set等集合的Key值,在这些场景下我们是需要严格的去重写equals方法的。(我这里说的是可能,是因为很多情况下无招胜有招,我们或许不需要重写equals方法,至于那些场景不需要重写equals方法这个会在后面说!)
2.2 什么时候不需要重写equals方法
不需要实现equals方法的场景非常多,我们大致的举例说明一下:
- 类的每个实例唯一。比如说:枚举类型,枚举类型虽然也属于上面说的“值类”,但是由于枚举类的每个值只会存在一个对象,因此不需要重写equals方法
- 类的访问权限是私有的(类私有、包级私有),并且确保equals方法不会被调用。说白了就是其他类无法调用到这个类的equals方法
- 超类覆写的equals方法,在子类仍然适用。这种情况下我们就无需再多此一举了,在Java的JDK源码中,set、List、Map都直接使用了超类的equals方法,比如在HashSet提供的方法中,并未有equals方法的实现,这是因为其父类AbstractSet中覆写了equals方法,且父类实现的逻辑对于子类也是可用的。
- 类本身无需提供“逻辑相等”的功能。这种情况其实非常常见,比如我们在实际开发中经常写的工具类,这些类的实例只是用来完成某些任务,并不需要比较它们是否逻辑相等。比如Java提供的java.util.regex.Pattern类,并未实现equals方法,因为它觉得没人会比较两个Pattern对象是否相等。
2.3 重写equals方法需要遵守哪些规则
重写equals方法有几条看起来很简单,但是实现起来几乎无法完全保证的约定:
- 自反性(Reflexivity):非null情况下,x.equals(x)必须为true
- 对称性(Symmetry):非null情况下,x.equals(y) = true则y.equals(x) = true
- 传递性(Transitive):非null情况下,x.equals(y) = true && y.equals(z) = true则x.equals(z) = true
- 一致性(Consistent):非null情况下,x.equals(y) = true只要x或y其中任意一个对象不被修改,那么x.equals(y) = true应该恒成立
- 非空性(Non-nullity):x不为null的情况下,x.equals(null)必须返回false
看到这五条规则是不是觉得头大,平时我们在写的时候,压根就没考虑过这么多条条框框,只有能实现功能上的逻辑相等了就行!
其实我觉得这么想也不能说是完全不对,因为如果一定要完完全全的按照它这个规范来,那么面向对象很多功能都用不了了,比如说继承。
其实Java的JDK中也是有些代码不满足上面说的这五条规范的,比如我们看下如下这段代码(猜猜它会输出什么?):
package com.lizba.tips;
import java.sql.Timestamp;
import java.util.Date;
/**
* <p>
* Java自带jdk equals方法的对称性测试
* </p>
*
* @Author: Liziba
* @Date: 2021/10/24 14:48
*/
public class EqualsDemo {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();
Timestamp timestamp = new Timestamp(date.getTime());
System.out.println("Date equals to Timestamp: " + date.equals(timestamp));
System.out.println("Timestamp equals to Date: " + timestamp.equals(date));
}
}
是的你没看错,第一个输出了true,第二个输出了false。很显然这不满足第二点:对称性(Symmetry)。
Date equals to Timestamp: true
Timestamp equals to Date: false
基于这种情况,Java并没有很好的办法去解决。只能说告诉你不用混用Date和Timestamp,并且无论如何不要去equals比较Date和Timestamp,这个在Timestamp中的类和equals方法上也是有说明的!
2.4 实现高质量equals方法的诀窍
上面聊了一些什么时候需要重写equals方法、什么时候不需要重写equals方法、重写equals方法需要遵守的规则。这里我们聊一聊实现高质量equals方法的诀窍。
在这里我将会引用java.util.AbstractSet类中的equals方法来阐述如何写一个高质量的equals方法,因为小捌发现它非常经典。
java.util.AbstractSet中的equals方法:
public abstract class AbstractSet<E> extends AbstractCollection<E> implements Set<E> {
// ...
public boolean equals(Object o) {
if (o == this)
return true;
if (!(o instanceof Set))
return false;
Collection<?> c = (Collection<?>) o;
if (c.size() != size())
return false;
try {
return containsAll(c);
} catch (ClassCastException unused) {
return false;
} catch (NullPointerException unused) {
return false;
}
}
// ...
}
第一点:o == this
使用==操作符,判断比较对象和当前对象的引用是否相等,如果相等代表同一个对象,那就直接返回true。
第二点:o instanceof Set
通过instanceof操作符检查参数类型是否正确,如果类型都不对就不需要比较了。
第三点:c.size() != size()
这是在Abstract中的特殊存在,并不是所有的都需要这样比较,提前比较大小的好处是无需进行每个域的比较,如果大小都不相等,就可以直接返回了。通常情况下,这样做性能更好!
第四点:containsAll(c)
对该类中的每一个域进行比较,如果所有的域都相等则返回true,如果不相等返回false。
第五点:重写hashcode
重写equals方法时一定要重写hashcode方法,比如java.util.AbstractSet中重写了hashCode()方法,它将每个域的hashcode进行了拼接
public int hashCode() {
int h = 0;
Iterator<E> i = iterator();
while (i.hasNext()) {
E obj = i.next();
if (obj != null)
h += obj.hashCode();
}
return h;
}
第六点:不要修改equals(Object o)的参数类型
这一点看似很简单,但是如果你不是用IDE自动生成的equals方法,而是自己手动敲得代码,很容易会将Object类型,改成当前类的类型,这种做法是不对的哈!因为这不是重写(Override),这是重载(Overload)