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    Kimi's NutShell

    我荒廢的今日,正是昨日殞身之人祈求的明日

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    深入equals方法

    時(shí)間:2006-07-26
    作者:axman
    瀏覽次數(shù): 2070
    本文關(guān)鍵字:java,?equal,?基礎(chǔ)
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      equals方法的重要性毋須多言,只要你想比較的兩個(gè)對(duì)象不愿是同一對(duì)象,你就應(yīng)該實(shí)現(xiàn)equals方法,讓對(duì)象用你認(rèn)為相等的條件來(lái)進(jìn)行比較。

      下面的內(nèi)容只是API的規(guī)范,沒有什么太高深的意義,但我之所以最先把它列在這兒,是因?yàn)檫@些規(guī)范在事實(shí)中并不是真正能保證得到實(shí)現(xiàn)。

    1. 對(duì)于任何引用類型, o.equals(o) == true成立。
    2. 如果 o.equals(o1) == true 成立,那么o1.equals(o)==true也一定要成立。
    3. 如果 o.equals(o1) == true 成立且? o.equals(o2) == true 成立,那么o1.equals(o2) == true 也成立。
    4. 如果第一次調(diào)用o.equals(o1) == true成立再o和o1沒有改變的情況下以后的任何次調(diào)用都成立。
    5. o.equals(null) == true 任何時(shí)間都不成立。

      以上幾條規(guī)則并不是最完整的表述,詳細(xì)的請(qǐng)參見API文檔。

      對(duì)于Object類,它提供了一個(gè)最最嚴(yán)密的實(shí)現(xiàn),那就是只有是同一對(duì)象是,equals方法才返回true,也就是人們常說(shuō)的引用比較而不是值比較。這個(gè)實(shí)現(xiàn)嚴(yán)密得已經(jīng)沒有什么實(shí)際的意義,所以在具體子類(相對(duì)于Object來(lái)說(shuō))中,如果我們要進(jìn)行對(duì)象的值比較,就必須實(shí)現(xiàn)自己的equals方法。

      先來(lái)看一下以下這段程序:

        public boolean equals(Object obj)
        {
            if (obj == null) return false;
            if (!(obj instanceof FieldPosition))
                return false;
            FieldPosition other = (FieldPosition) obj;
            if (attribute == null) {
                if (other.attribute != null) {
                    return false;
                }
            }
            else if (!attribute.equals(other.attribute)) {
                return false;
            }
            return (beginIndex == other.beginIndex
                && endIndex == other.endIndex
                && field == other.field);
        }
    

      這是JDK中java.text.FieldPosition的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn),似乎沒有什么可說(shuō)的.?我相信大多數(shù)或絕大多數(shù)程序員認(rèn)為,這是正確的合法的equals實(shí)現(xiàn).畢竟它是JDK的API實(shí)現(xiàn)啊.?還是讓我們以事實(shí)來(lái)說(shuō)話吧:

    package debug;
    import java.text.*;
    public class Test {
      public static void main(String[] args) {
        FieldPosition fp = new FieldPosition(10);
        FieldPosition fp1 = new MyTest(10);
        System.out.println(fp.equals(fp1));
        System.out.println(fp1.equals(fp));
      }
    }
    class MyTest extends FieldPosition{
      int x = 10;
      public MyTest(int x){
        super(x);
        this.x = x;
      }
      public boolean equals(Object o){
        if(o==null) return false;
        if(!(o instanceof MyTest )) return false;
        return ((MyTest)o).x == this.x;
      }
    }
    

       運(yùn)行一下看看會(huì)打印出什么:

    System.out.println(fp.equals(fp1));打印true
    System.out.println(fp1.equals(fp));打印flase

      兩個(gè)對(duì)象,出現(xiàn)了不對(duì)稱的equals算法.問(wèn)題出在哪里(腦筋急轉(zhuǎn)彎:當(dāng)然出在JDK實(shí)現(xiàn)的BUG)?

      我相信有太多的程序員(除了那些根本不知道實(shí)現(xiàn)equals方法的程序員外)在實(shí)現(xiàn)equals方法時(shí)都用過(guò)instanceof運(yùn)行符來(lái)進(jìn)行短路優(yōu)化的,實(shí)事求是地說(shuō)很長(zhǎng)一段時(shí)間我也這么用過(guò)。太多的教程,文檔都給了我們這樣的誤導(dǎo)。而有些稍有了解的程序員可能知道這樣的優(yōu)化可能有些不對(duì)但找不出問(wèn)題的關(guān)鍵。另外一種極端是知道這個(gè)技術(shù)缺陷的骨灰級(jí)專家就提議不要這樣應(yīng)用。

      我們知道,"通常"要對(duì)兩個(gè)對(duì)象進(jìn)行比較,那么它們"應(yīng)該"是同一類型。所以首先利用nstanceof運(yùn)行符進(jìn)行短路優(yōu)化,如果被比較的對(duì)象不和當(dāng)前對(duì)象是同一類型則不用比較返回false,但事實(shí)上,"子類是父類的一個(gè)實(shí)例",所以如果 子類 o instanceof 父類,始終返回true,這時(shí)肯定不會(huì)發(fā)生短路優(yōu)化,下面的比較有可能出現(xiàn)多種情況,一種是不能造型成子類而拋出異常,另一種是父類的private 成員沒有被子類繼承而不能進(jìn)行比較,還有就是形成上面這種不對(duì)稱比較。可能會(huì)出現(xiàn)太多的情況。

      那么,是不是就不能用 instanceof運(yùn)行符來(lái)進(jìn)行優(yōu)化?答案是否定的,JDK中仍然有很多實(shí)現(xiàn)是正確的,如果一個(gè)class是final的,明知它不可能有子類,為什么不用 instanceof來(lái)優(yōu)化呢?

      為了維護(hù)SUN的開發(fā)小組的聲譽(yù),我不說(shuō)明哪個(gè)類中,但有一個(gè)小組成員在用這個(gè)方法優(yōu)化時(shí)在后加加上了加上了這樣的注釋:

     if (this == obj)             // quick check
             return true;
          if (!(obj instanceof XXXXClass))  // (1) same object?
             return false;

      可能是有些疑問(wèn),但不知道如何做(不知道為什么沒有打電話給我......)

      那么對(duì)于非final類,如何進(jìn)行類型的quick check呢?

    if(obj.getClass() != XXXClass.class) return false;

      用被比較對(duì)象的class對(duì)象和當(dāng)前對(duì)象的class比較,看起來(lái)是沒有問(wèn)題,但是,如果這個(gè)類的子類沒有重新實(shí)現(xiàn)equals方法,那么子類在比較的時(shí)候,obj.getClass() 肯定不等于XXXCalss.class,也就是子類的equals將無(wú)效,所以if(obj.getClass() != this.getClass()) return false;才是正確的比較。
    另外一個(gè)quick check是if(this==obj) return true;

      是否equals方法一定比較的兩個(gè)對(duì)象就一定是要同一類型?上面我用了"通常",這也是絕大多數(shù)程序員的愿望,但是有些特殊的情況,我們可以進(jìn)行不同類型的比較,這并不違反規(guī)范。但這種特殊情況是非常罕見的,一個(gè)不恰當(dāng)?shù)睦邮牵琁nteger類的equals可以和Sort做比較,比較它們的value是不是同一數(shù)學(xué)值。(事實(shí)上JDK的API中并沒有這樣做,所以我才說(shuō)是不恰當(dāng)?shù)睦樱T谕瓿蓂uick check以后,我們就要真正實(shí)現(xiàn)你認(rèn)為的“相等”。對(duì)于如果實(shí)現(xiàn)對(duì)象相等,沒有太高的要求,比如你自己實(shí)現(xiàn)的“人”類,你可以認(rèn)為只要name相同即認(rèn)為它們是相等的,其它的sex,ago都可以不考慮。這是不完全實(shí)現(xiàn),但是如果是完全實(shí)現(xiàn),即要求所有的屬性都是相同的,那么如何實(shí)現(xiàn)equals方法?

    class Human{
     private String name;
     private int ago;
     private String sex;
            ....................
            public boolean equals(Object obj){
      quick check.......
      Human other = (Human)ojb;
      return this.name.equals(other.name) 
       && this.ago == ohter.ago
       && this.sex.equals(other.sex);
     }
    }
    

       這是一個(gè)完全實(shí)現(xiàn),但是,有時(shí)equals實(shí)現(xiàn)是在父類中實(shí)現(xiàn),而要求被子類繼承后equals能正確的工作,這時(shí)你并不事實(shí)知道子類到底擴(kuò)展了哪些屬性,所以用上面的方法無(wú)法使equals得到完全實(shí)現(xiàn)。

      一個(gè)好的方法是利用反射來(lái)對(duì)equals進(jìn)行完全實(shí)現(xiàn):

     public boolean equals(Object obj){
      quick check.......
      Class c = this.getClass();
      Filed[] fds = c.getDeclaredFields();
      for(Filed f:fds){
       if(!f.get(this).equals(f.get(obj)))
        return false;
      }
      return true;
     }
    

      為了說(shuō)明的方便,上明的實(shí)現(xiàn)省略了異常,這樣的實(shí)現(xiàn)放在父類中,可以保證你的子類的equals可以按你的愿望正確地工作。

      關(guān)于equals方法的最后一點(diǎn)是:如果你要是自己重寫(正確說(shuō)應(yīng)該是履蓋)了equals方法,那同時(shí)就一定要重寫hashCode().為是規(guī)范,否則.............

      我們還是看一下這個(gè)例子:

    public final class PhoneNumber {
        private final int areaCode;
        private final int exchange;
        private final int extension;
        public PhoneNumber(int areaCode, int exchange, int extension) {
            rangeCheck(areaCode, 999, "area code");
            rangeCheck(exchange, 99999999, "exchange");
            rangeCheck(extension, 9999, "extension");
            this.areaCode = areaCode;
            this.exchange = exchange;
            this.extension = extension;
        }
        private static void rangeCheck(int arg, int max, String name) {
            if(arg < 0 || arg > max)
                throw new IllegalArgumentException(name + ": " + arg);
        }
        public boolean equals(Object o) {
            if(o == this)
                return true;
            if(!(o instanceof PhoneNumber))
                return false;
            PhoneNumber pn = (PhoneNumber)o;
            return pn.extension == extension && pn.exchange == exchange && pn.areaCode == areaCode;
        }
    }
    

      注意這個(gè)類是final的,所以這個(gè)equals實(shí)現(xiàn)沒有什么問(wèn)題。

      我們來(lái)測(cè)試一下:

        public static void main(String[] args) {
            Map hm = new HashMap();
            PhoneNumber pn = new PhoneNumber(123, 38942, 230);
            hm.put(pn, "I love you");
            PhoneNumber pn1 = new PhoneNumber(123, 38942, 230);
            System.out.println(pn);
            System.out.println("pn.equals(pn1) is " + pn.equals(pn1));
            System.out.println(hm.get(pn1));
            System.out.println(hm.get(pn));
        }
    

      既然pn.equals(pn1),那么我put(pn,"I love you");后,get(pn1)這什么是null呢?

      答案是因?yàn)樗鼈兊膆ashCode不一樣,而hashMap就是以hashCode為主鍵的。

      所以規(guī)范要求,如果兩個(gè)對(duì)象進(jìn)行equals比較時(shí)如果返回true,那么它們的hashcode要求返回相等的值。

      好了,休息,休息一下。。。。。。。。。。。。。。。。

      轉(zhuǎn)載自dev2dev網(wǎng)友a(bǔ)xman的go deep into java專欄

    個(gè)人自述

    一個(gè)男人.
    一個(gè)寫程序的男人.
    一個(gè)寫程序并正在從程序中尋找快樂的男人.
    一個(gè)寫程序并正在從程序中尋找快樂并把快樂傳遞給大家的男人.

    一個(gè)書生.
    一個(gè)寂寞的書生.
    一個(gè)寂寞的梅香竹影下敲聲寫韻的書生.
    一個(gè)寂寞的梅香竹影下敲聲寫韻晨鐘暮鼓中逸氣揚(yáng)劍的書生.

    那個(gè)男人是位書生。沒有人知道他的姓名,居無(wú)定所,行無(wú)定蹤,亦耕變讀,或漁或樵。
    所以有人叫他樵夫(Axman),有人叫他漁郎(fisher)。

    posted on 2007-02-02 17:00 Kimi 閱讀(348) 評(píng)論(2)  編輯  收藏 所屬分類: Java

    評(píng)論

    # re: 精讀:深入equal() 方法 (轉(zhuǎn)載:Axman)[未登錄] 2007-11-05 11:46 teasp
    這個(gè)Axman過(guò)于自大了。子類的對(duì)象為什么就不能和父類的對(duì)象equals?lsp原則忘記了嗎?  回復(fù)  更多評(píng)論
      

    # re: 精讀:深入equal() 方法 (轉(zhuǎn)載:Axman) 2008-02-26 16:24 stone li
    樓上真SB,人家只是說(shuō)子類和父類比較會(huì)出現(xiàn)什么樣的結(jié)果.誰(shuí)說(shuō)不能比較了?
    Axman還把Integer和Sort比較,看你愿意.
    比較不是說(shuō)不能比較,文章說(shuō)得很清楚,如果要求的同一認(rèn)定那就不應(yīng)該用不同類型進(jìn)行相同性比較.  回復(fù)  更多評(píng)論
      

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