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重寫equals方法的正確打開方式

正文開始@Assassin

1. 什么是equals方法？

我們首先得知道，Object類是 Java中所有類的父類(超類/基類)，也就是說，在Java中，所有的類都是默認繼承自Object類的，換言之，Object類中所實現的方法我們都可以直接拿來用。而equals方法便是Object類所實現的眾多方法之一。

以下截圖自Java11 API

Java中如何正確重寫equals方法

Object類的所有方法：

Java中如何正確重寫equals方法

1.1 equals方法：

equals：是Object類中的方法，只能判斷引用類型，等下可以帶大伙看看jdk源碼
默認判斷的是地址是否相等（因為引用類型變量底層本質就是來存儲對象地址的，~~有C/C++知識的小伙伴應該很了解~~ ），在子類中往往會重寫該方法，用于判斷對象的內容是否相等。比如等下會簡單了解到的Integer和String(~~在IDEA里看源碼實現~~ )

2. 為什么要重寫equals方法？

我們有Object類實現的equals方法能用不就行了？為啥還得重寫equals方法呢？這就要看看Object類的equals方法實現機制了。

Java中如何正確重寫equals方法

我們可以清楚地看到，Object類的equals方法底層是用 == 來實現的，也就是說它的用法跟我們平常用來比較基本數據類型的 == 用法一致。我們首先來看一下 == 的語法：

== 只能用來比較基本數據類型是否相等，也就是單純的值比較；
== 在比較浮點數的時候也可能存在失效的情況，這是因為浮點數的存儲機制跟整型家族不一樣，浮點數本身就不能表示一個精確的值（具體原因可自行查看IEEE 754規則，這里不再展開）

所以我們在單純的進行基本數據類型的值比較時可以用 == ，而比較引用數據類型就不能這么做，前面有提到，引用數據類型本質上是來引用/存儲對象的地址的，所有你完全可以把它當做C/C++的指針來看待（~~這里杠一句說Java沒有指針的，個人覺得只是叫法不同罷了~~ ）
注：不要把Java引用跟C++引用搞混了，C++引用其實是指針常量，即int* const，這也是C++的引用只能作為一個變量的別名的原因。

2.1 舉個例子吧~

比較兩個int時可以直接用 == ，當它們相等時結果為true，而當new了兩個屬性完全一樣的對象時，再用 == 來進行比較就會出現錯誤，如我們所見，明明我們應該想要得到true的，結果卻是false
源碼：

Java中如何正確重寫equals方法

運行結果：

Java中如何正確重寫equals方法

到這里，我們應該大致清楚為啥要在比較對象時重寫equals方法了，因為Object類提供給我們的不好使~~

3. 分析equals源碼：

在進行重寫之前，我們依舊來看看Java API中的定義：
public boolean equals?(Object obj)
作用：指示某個其他對象是否“等于”此對象。

equals方法在非null對象引用上實現等價關系：

自反性：對于任何非空的參考值x ， x.equals(x)應該返回true 。
對稱性：對于任何非空引用值x和y ， x.equals(y)應該返回true當且僅當y.equals(x)回報true 。
傳遞性：對于任何非空引用值x ， y和z ，如果x.equals(y)回報true個y.equals(z)回報true ，然后x.equals(z)應該返回true 。
一致性：對于任何非空引用值x和y ，多次調用x.equals(y)始終返回true或始終返回false ，前提是未修改對象上的equals比較中使用的信息。
對于任何非空的參考值x ， x.equals(null)應該返回false。

類Object的equals方法實現了對象上最具區別的可能等價關系; 也就是說，對于任何非空引用值x和y ，當且僅當x和y引用同一對象（ x == y具有值true ）時，此方法返回true 。

注意：通常需要在重寫此方法時覆蓋hashCode方法，以便維護hashCode方法的常規協定，該方法聲明相等對象必須具有相等的哈希代碼。

Java中如何正確重寫equals方法

接下來看看String類中重寫的equals方法和Integer類中重寫的equals方法：

Java中如何正確重寫equals方法

//String類equals源代碼：
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;
  }

簡單解讀一下就是當對比的是同一個對象時，直接返回true，提高效率。當傳進來的對象是當前類的實例時，進入進一步的判斷，一個for循環依次遍歷字符串每一個字符，只要有一個字符不同就返回false。

繼續來看看Integer類的equals源代碼：

Java中如何正確重寫equals方法

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

Integer類的equals源碼簡單許多，只要傳入的對象是當前類的實例，就進行進一步的判斷：當它們的值相等時，就返回true，不相等就返回false。

這里還是來實際演示一下⑧，就以Integer類為例：

Java中如何正確重寫equals方法

很明顯，我們知道Integer類重寫了equals方法且是引用類型。當直接用 == 來比較引用類型變量時，結果是false，而用equals判斷結果為true。這便很好地說明了重寫equals方法的必要性。String類大伙自己驗證一哈⑧。

4. 正確重寫equals方法：

（先說結論，getClass()比instanceof更安全）

到這里，我們基本把equals方法的各種源碼都分析了一遍，接下來就是我們自己要來實現equals方法了。

這里提供兩個比較常見的equals重寫方法：

用instanceof實現重寫equals方法
用getClass實現重寫equals方法

假設有此場景：

在已經創建好的長方形類中重寫Object類中的equals方法為當長方形的長和寬相等時，返回TRUE，同時重寫hashCode方法，重寫toString方法為顯示長方形的長寬信息。并測試類。

package com.test10_04;

import java.util.Objects;

class Rectangle {
  private double length;
  private double wide;

  public Rectangle() {
      //空實現
  }
  public Rectangle(double length, double wide) {
      setLength(length);
      setWide(wide);
  }

  public double getLength() {
      return length;
  }

  public void setLength(double length) {
      assert length > 0.0 : "您的輸入有誤，長方形的長不能小于0";
      this.length = length;
  }

  public double getWide() {
      return wide;
  }

  public void setWide(double wide) {
      assert wide > 0.0 : "您的輸入有誤，長方形的寬不能小于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) { //判斷一下如果是同一個對象直接返回true，提高效率
          return true;
      }
      if (obj == null || obj.getClass() != this.getClass()) { //如果傳進來的對象為null或者二者為不同類，直接返回false
          return false;
      }
      //也可以以下方法：
//        if (obj == null || !(obj instanceof Rectangle)) { //如果傳進來的對象為null或者二者為不同類，直接返回false
//            return false;
//        }
      Rectangle rectangle = (Rectangle) obj; //向下轉型
      //比較長寬是否相等，注意：浮點數的比較不能簡單地用==，會有精度的誤差，用Math.abs或者Double.compare
      return Double.compare(rectangle.length, length) == 0 && Double.compare(rectangle.wide, wide) == 0;
  }

  public int hashCode() { //重寫equals的同時也要重寫hashCode，因為同一對象的hashCode永遠相等
      return Objects.hash(length, wide); //調用Objects類，這是Object類的子類
  }

  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哈希碼:" + rectangle1.hashCode() +
              "\nrectangle2哈希碼:" + rectangle2.hashCode());
      System.out.println("toString打印信息：" + rectangle1.toString());
  }
}

具體實現思路在代碼中講的很清楚了，我們這里重點分析一下getClass和instanceof兩種實現方法的優缺點：

Java中如何正確重寫equals方法

將代碼邏輯簡化一下：
我們就重點看這段簡單的代碼

//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()判斷對象是否屬于該類
		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;
		// 通過instanceof來判斷對象是否屬于類
		if (object == null || !(object instanceof Student))
			return false;
		Student student = (Student)object;
		return name!=null && name.equals(student.name);
	}
}

事實上兩種方案都是有效的，區別就是getClass()限制了對象只能是同一個類，而instanceof卻允許對象是同一個類或其子類，這樣equals方法就變成了父類與子類也可進行equals操作了，這時候如果子類重定義了equals方法，那么就可能變成父類對象equlas子類對象為true，但是子類對象equlas父類對象就為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");

		// 當使用instance of時
      System.out.println(son.equals(father)); // 這里為false
      System.out.println(father.equals(son)); // 這里為true

		// 當使用getClass()時
      System.out.println(son.equals(father)); // 這里為false
      System.out.println(father.equals(son)); // 這里為false	
  }
}

注意看這里用的是getClass()

Java中如何正確重寫equals方法

返回值兩個都是false，符合我們的預期，（連類都不一樣那肯定得為false啊）

Java中如何正確重寫equals方法

而換成instanceof試試看咯：

Java中如何正確重寫equals方法

運行結果：一個為true一個為false，很明顯出現問題了。

Java中如何正確重寫equals方法

這里的原因如下：
instanceof的語法是這樣的：
當一個對象為一個類的實例時，結果才為true。但它還有一個特點就是，如果當這個對象時其子類的實例時，結果也會為true。這便導致了上述的bug。也就是說當比較的兩個對象，他們的類是父子關系時，instanceof可能會出現問題。**需要深究的小伙伴可以自己去了解一哈，所以在這里建議在實現重寫equals方法時，盡量使用getClass來實現。

在重寫equals方法的同時需要重寫hashCode方法，具體原因可能后續會講到~~

到此這篇關于Java中如何正確重寫equals方法的文章就介紹到這了,更多相關Java 重寫 equals方法內容請搜索服務器之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持服務器之家！

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