如何重写Java中的equals方法

Java中,只有8种基本类型不是对象,例如:4种整形类型(byte, short, int,long),2种浮点类型(flout, double),boolean, char不是对象,其他的所有类型,不论是对象数组,列表等都扩展了Object类.了解学习Object中方法的设计原理和实现方式有助于更好的学习理解java语言.下面,我们首先学习一下Object中的equals方法. 判断两个对象相等时,JVM首先查找两个对象的hashCode, 如果两者hashCode不同,则返回false;如果两者的hashCode相同,则调用equals方法进行比较.

Object中equals方法

Object中的equals方法用于检测一个对象是否等于另外一个对象. Object类中,判断两个对象是否引用同一个对象实现equals方法,源码如下:

   public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }

实际处理中,若要比较两个对象是否相等,一般需要重写equals方法.

例1:雇员对象比较

如果两个雇员对象的姓名, 薪水和雇佣一样,就认为它们相等.重写equals方法如下:

public class Employee {
 
    private String name;
    private double salary;
    private Date hireDay;     ...
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        // 如果为同一对象的不同引用,则相同
        if (this == obj) {
            return true;
        }
        // 如果传入的对象为空,则返回false
        if (obj == null) {
            return false;
        }
 
        // 如果两者属于不同的类型,不能相等
        if (getClass() != obj.getClass()) {
            return false;
        }
 
        // 类型相同, 比较内容是否相同
        Employee other = (Employee) obj;
 
        return Objects.equals(name, other.name) && salary == other.salary && Objects.equals(hireDay, other.hireDay);
    }
}

注意,比较通过Objects中静态函数equals比较两个对象是否相等.该方法源码如下:

 public static boolean equals(Object a, Object b) {
        return (a == b) || (a != null && a.equals(b));
    }

这样,当两个对象都为null时,返回true,例如,两个Employee对象的name都为null, 返回true; 如果第一个对象不为null,则调用a.equals(Object obj)方法

对象比较与继承

如果隐式和显式的对象所属类型不一致,equals方法该如何处理呢?在例1中,如果两个对象的类型不一致,直接返回false;多数程序员直接使用instanceof检测:

if(!(obj instanceof Employee)) return false;

这样做不但没有解决继承子类的错误,还可能引发其他的一些错误,例1中,采用强制类型转换的方式.

要实现子类对象比较,先了解一下java规范中对equals方法的约束.

java规范中equals方法特征

自反性

对于任何非空引用x, x.equals(x) 返回true;

对称性

对于任何引用x, y, 当且仅当y.equals(x) 返回true, x.equals(y)返回true;

传递性

对于任何引用x, y, z, 若x.equals(y)返回true, y.equals(z)返回true; 则 x.equals(z)返回true;

一致性

若x和y引用的对象没有发生改变, 则反复调用x.equals(y)应该返回同样的结果.

对任意非空引用x, x.equals(null) 返回false;

下面可以通过两个不同的情况看待这个问题:

如果子类能够拥有自己的相等概念, 则对称性需求强制采用getClass进行检测

如果由超类决定相等的概念, 那么就用instanceof进行检测,这样可以在不用子类的对象之间进行相等的比较

注释:

在标准的java库中包含150多个equals方法的实现,包括instanceof检测, 调用getClass检测, 捕获ClassCastException检测或者什么都不做. 在java.sql.TimeStamp实现人员指出, Timestamp类继承Date类,而后者的equals方法使用了一个instanceof检测,这样重写equals方法时,就无法同时做到对称性.
在由超类决定相等时,可以考虑final关键字修改比较函数,若考虑到子类equals方法灵活性,可以不加修饰,例如AbstractSet.equals方法,应该申明为final, 这样就可以比较子类HashSet和TreeSet, 但是考虑到子类的灵活性,没有添加任何修饰.

编写equals方法的建议:

显示参数命名为otherObject, 稍后转化成other变量
```
public boolean equals(Object otherObject)
```
检测this和otherObject是否是同一个对象的引用,是,返回true;
```
if(this==otherObject){
    return true;
}
```

检测otherObject是否为null, 是, 返回false;

if(otherObject == null){
    return false;
}

比较this和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,就使用getClass检测:
```
if(getClass() != otherObject.getClass()){
    return false;
}
```
如果所以子类语义相同,使用instanceof检测:
```
if(!(otherObject instanceof Employee)){
    return false;
}
```
将otherObject转化为相对应的类型变量other
```
Employee other = (Employee)otherObject;
```
对所需要的比较的数据域进行比较. 如果是基本数据类型,使用a==b比较; 如果是对象比较,调用Objects.equals(a, b)进行比较
```
return Objects.equals(name, other.name) && salary == other.salary && Objects.equals(hireDay, other.hireDay);
```

整个流程可以参照例1;

常见equals方法实现错误

public class Employee {
    public boolean equals(Employee other) {
 
    return Objects.equals(name, other.name) && salary ==other.salary && Objects.equals(hireDay, other.hireDay);
}

这个方法声明的显示参数类型是Employee. 其结果并没有覆盖Object中的equals方法,而是定义了一个完全无关的方法.为了避免发生类型错误,可以使用@override对覆盖超类的方法进行标记.