1.equal方法

  Object类中的equal方法用于检测一个对象是否等于另外一个对象。在Object类中,这个方法将判断两个对象是否具有相同的引用。如果两个对象具有相同的引用,它们一定是相等的。然而对于多数类来说,这种判断并没有什么意义,因为经常需要检测两个对象状态是否相等,如果两个对象的状态相等,就认为这两个状态是相等的。 

  先来看一下Object类中的equals方法的源码:

     * @param a an object
* @param b an object to be compared with {@code a} for equality
* @return {@code true} if the arguments are equal to each other
* and {@code false} otherwise
* @see Object#equals(Object)
*/
public static boolean equals(Object a, Object b) {
return (a == b) || (a != null && a.equals(b));
}

  通过@see这个注释,再去看一下调用的equals方法

     * @param   obj   the reference object with which to compare.
* @return {@code true} if this object is the same as the obj
* argument; {@code false} otherwise.
* @see #hashCode()
* @see java.util.HashMap
*/
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}

  下面有一个实际的例子,Employee类是Manager类的父类,那么根据现实中的情况,如何判断两个雇员是否相等呢,那肯定是如果两个雇员对象的姓名、薪水和雇佣日期都一样,就认为他们是相等的。(为什么不会有同年同月同日...你是个杠精把)

  看一下Employee类中判断两个雇员是否相等的方法:

   public boolean equals(Object otherObject)
{
// a quick test to see if the objects are identical
if (this == otherObject) return true; // must return false if the explicit parameter is null
if (otherObject == null) return false; // if the classes don't match, they can't be equal
if (getClass() != otherObject.getClass()) return false; // now we know otherObject is a non-null Employee
Employee other = (Employee) otherObject; // test whether the fields have identical values
return Objects.equals(name, other.name) && salary == other.salary && Objects.equals(hireDay, other.hireDay);
}

  如果这两个对象相等,那么肯定相等。如果传进来的对象变量为null,那么肯定不相等。如果两个对象不属于同一个类,那么肯定不相等。最后一种情况就很关键了,可能会有两个对象变量的name和hireDay都为null的情况,这个时候就需要调用Object的equals方法了,通过源码可以看出,

  • 如果两个对象变量的name或hireDay都为null,则调用Objects.equals方法会返回true,
  • 如果其中只有一个对象变量的name或hireDay为null,即Objects.equals(a, b)中只有一个为null,那直接返回false
  • 如果两个对象变量的name或hireDay都不为null,即Objects.equals(a, b)中两个都不为null,这时根据return (a == b) || (a != null && a.equals(b));可以知道需要调用a.equals(b)方法判断两个域是否相等。

  子类Manager类中的equals方法为:即如果父类的equals方法检测不相等,那么对象就不可能相等。如果父类中的域都相等,就继续检测子类中的实例域。

   public boolean equals(Object otherObject)
{
if (!super.equals(otherObject)) return false;
Manager other = (Manager) otherObject;
// super.equals checked that this and other belong to the same class
return bonus == other.bonus;
}

  测试代码和输出:

   public static void main(String[] args)
{
Employee alice1 = new Employee("Alice Adams", 75000, 1987, 12, 15);
Employee alice2 = alice1;
Employee alice3 = new Employee("Alice Adams", 75000, 1987, 12, 15);
Employee bob = new Employee("Bob Brandson", 50000, 1989, 10, 1); System.out.println("alice1 == alice2: " + (alice1 == alice2)); System.out.println("alice1 == alice3: " + (alice1 == alice3)); System.out.println("alice1.equals(alice3): " + alice1.equals(alice3)); System.out.println("alice1.equals(bob): " + alice1.equals(bob)); Manager carl = new Manager("Carl Cracker", 80000, 1987, 12, 15);
Manager boss = new Manager("Carl Cracker", 80000, 1987, 12, 15);
boss.setBonus(5000);
System.out.println("carl.equals(boss): " + carl.equals(boss));
} 输出为:
alice1 == alice2: true
alice1 == alice3: false
alice1.equals(alice3): true
alice1.equals(bob): false
carl.equals(boss): false

  这里有一个问题,就是如果是通过if (getClass() != otherObject.getClass()) return false;来判断,如果两个对象不在一个类中,那么就判断称这两个对象不相等。但是如果两个参数不属于同一个类,该如何处理呢,如果修改成if (!otherObject instanceof Employee) return false;(A instance B的意思是,如果A是B的一个实例或B的子类的一个实例,就返回true,否则返回false)这样的话如果要满足对称性的要求的话会有一些问题,例如,e.equals(m)中的e是一个Employee对象,m是一个Manager对象,并且两个对象具有相同的姓名、薪水和雇佣日期,如果在Employee.equals中调用instanceof检测,则返回true,这没问题。但是如果要反过来的话,如果要让m.equals(e)也返回true,这就要求Manager类的equals方法必须能够用自己与任何一个Employee对象进行比较,然而Manager类的对象还具有Employee类的对象没有的独特的实例域,这就使得使用instanceof出现了问题。

  为了解决这个问题,可以从两个方面考虑:(1)如果子类能够拥有自己的相等概念,则对称性需求将强制采用getClass进行检测。(2)如果由父类决定相等的概念,那么就可以使用instanceof进行检测,这样可以在不同子类的对象之间进行相等的比较。

  例如:如果两个Manager对象所对应的姓名、薪水和雇佣日期均相等,但是奖金不相等,就认为它们不相同,因此,可以使用getClass检测。如果使用雇员的ID作为相等检测的标准,并且这个相等的概念适用于所有的子类,就可以使用instanceof检测,并应该将Employee.equals声明为final。

  Java语言规范要求equals方法应该具有如下特性:

  • 自反性:对于任何非空引用x,x.equals(x)应该返回true
  • 对称性:对于任何引用x和y,当且仅当y.equals(x)返回true,x.equals(y)也应该返回true
  • 传递性:对于任何引用x和y,如果x.equals(y)返回true,y.equals(z)返回true,则x.equals(z)也应该返回ture
  • 一致性:如果x和y引用的对象没有发生变化,反复调用x.equals(y)应该返回同样的结果
  • 对于任意非空引用x,x.equals(null)应该返回false

  一个完美的equals方法应该这样编写:

  (1)显示参数命名为otherObject

  (2)检测this与otherObject是否引用同一个对象:if(this == otherObject)  return true;

  (3)检测otherObject是否为空:if(otherObject == null) return false;

  (4)比较this与otherObject是否属于同一个类:

  • 如果equals的语义在每个子类中有所改变,就是用getClass检测:if (getClass() != otherObject.getClass()) return false;
  • 如果所有的子类都拥有统一的语义,就是用instanceof检测:if(!otherObject instanceof ClassName)) return false;

  (5)将otherObject转换成相应的类类型变量:ClassName other = (ClassName)otherObject

  (6)对所有需要比较的域进行比较,使用“==”比较基本类型域,使用Object.equals方法比较对象域,如果所有的域都匹配,就返回true,否则,返回false

  (7)如果需要在子类中重新定义equals,要先调用父类的equals方法super.equals()

  2.hashCode方法

  散列码(Hash Code)是由对象导出的一个整型值。散列码是没有规律的,如果x和y是两个不同的对象,x.hashCode()与y.hashCode()基本上不会相同。

  这里必须强调的是:equals方法和hashCode的定义必须一致:如果x.equals(y)返回true,那么x.hashCode()和y.hashCode()必须相等。

  在Employee类中使用下面的代码计算对象的hashCode值:为了实现两个对象如果姓名、薪水和雇佣日期都相等那么这两个对象相等,可以按照下面的 方法得到hashCode值,这里是因为相同字符串拥有相同的散列码,因为字符串的散列码是由内容导出的,有相同的计算公式。

   public int hashCode()
{
return Objects.hash(name, salary, hireDay);
}

  Objects.hash方法会对各个参数调用hashCode方法,并组合这些散列值。

  子类Manager类中的hashCode方法:

   public int hashCode()
{
return java.util.Objects.hash(super.hashCode(), bonus);
}

  测试代码和输出:

   public static void main(String[] args)
{
Employee alice1 = new Employee("Alice Adams", 75000, 1987, 12, 15);
Employee alice2 = alice1;
Employee alice3 = new Employee("Alice Adams", 75000, 1987, 12, 15);
Employee bob = new Employee("Bob Brandson", 50000, 1989, 10, 1);
Manager carl = new Manager("Carl Cracker", 80000, 1987, 12, 15);
Manager boss = new Manager("Carl Cracker", 80000, 1987, 12, 15);
boss.setBonus(5000); System.out.println("alice1.hashCode(): " + alice1.hashCode());
System.out.println("alice3.hashCode(): " + alice3.hashCode());
System.out.println("bob.hashCode(): " + bob.hashCode());
System.out.println("carl.hashCode(): " + carl.hashCode());
}
输出:
alice1.hashCode(): -808853550
alice3.hashCode(): -808853550
bob.hashCode(): -624019882
carl.hashCode(): -2004699436

  3.toString方法

  Object中的toString方法用于返回表示对象值的字符串。

  例如:

  Employee中的toString方法:

   public String toString()
{
return getClass().getName() + "[name=" + name + ",salary=" + salary + ",hireDay=" + hireDay
+ "]";
}

  子类Manager中的toString方法:

   public String toString()
{
return super.toString() + "[bonus=" + bonus + "]";
}

  测试和输出:

   public static void main(String[] args)
{ Employee bob = new Employee("Bob Brandson", 50000, 1989, 10, 1);
System.out.println("bob.toString(): " + bob);
Manager boss = new Manager("Carl Cracker", 80000, 1987, 12, 15);
boss.setBonus(5000);
System.out.println("boss.toString(): " + boss); }
}
输出:
bob.toString(): aaaaTest.Employee[name=Bob Brandson,salary=50000.0,hireDay=1989-10-01]
boss.toString(): aaaaTest.Manager[name=Carl Cracker,salary=80000.0,hireDay=1987-12-15][bonus=5000.0]

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