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重寫java object類的equals方法
覆蓋equals請遵守通用約定
似乎覆蓋equals方法看起來似乎是一件平常甚至極其簡單的事情,
但是有許多覆蓋方式會導致錯誤,并且會表現出超出預期的行為,
而有可能數小時也無法找到錯誤的位置。(比如說把參數改成了非Object類型)
1. 類的每一個實例在本質上都是唯一的
( 從內存的角度來講是這樣的),對于代表活動而不是值(value)的類來說更是如此,
例如Thread。
Object提供equals的實現對于這些類來說是正確的行為
2. 類沒有必要提供“邏輯相等”的測試功能
3.超類已經覆蓋了equals方法,超類的行為對于子類來說同樣也是合適的
4.類是私有的或者是包級私有的,可以確定它的equals方法永遠不會被外界調用
如果非常想規避風險,可以覆蓋equals方法,
來確保來自Object或者超類的方法永遠不會被意外調用。
那么什么時候應該覆蓋equals方法
如果類具有自己特有的“邏輯相等”概念(不同于對象等同的概念)
而且超類沒有覆蓋equals方法。這通常屬于"值類"(value class)的情形
例如 一個圓 Circle類,內有一個私有的成員變量radius半徑
可以認為,radius相等代表了兩個實例在邏輯上相等(或許可以再加上坐標)
再看String類,程序員在利用equals方法比較值對象的引用時,
更希望知道它們邏輯上是否相等,而不希望知道它們到底是不是同一個對象
為滿足要求,不僅必須覆蓋equals方法,
而且這樣做也使得這個類的實例
可以被用作映射表 (map) 的鍵 (key) ,或者集合set的元素,
使其表現出符合預期的行為
注意:有一種“值類”不需要覆蓋equals方法
即實例受控,甚至于單例模式,
確保每個實例的“值”至多只存在一個對象,甚至僅能存在一個實例
(好像太嚴格了,不過只能存在一個對象有什么可比的呢,就像客戶端只能有一個連接服務器的socket類實例一樣)
覆蓋equals時請遵守通用約定
自反性,對稱性以及傳遞性是最基礎的約定
x.equals(x) = x.equals(x) (好像很傻) x.equals(y) = y.equals(x)(這也是最容易出現問題的地方) x.equals(y) = y.equals(z) 那么x.equals(z) == true
一致性:
對于任何非null引用值x和y,只要equals方法的比較操作在對象中引用的信息沒有被修該,多次調用x.equals(y)返回的結果一致
對于任何非null的引用值x,x.equals(null)必須返回false
下面是一個不區分大小寫字符串類的定義(注意 是反例!!違反了對稱性)
public class CaseInsensitiveString { private final String s;//存有不可變字符串s public CaseInsensitiveString(String s) { this.s = s; } @Override //重寫equals方法,請注意參數為Object public boolean equals(Object o) { if (o instanceof CaseInsensitiveString)//判斷傳入的是同類型的參數 { return s.equalsIgnoreCase(((CaseInsensitiveString) o).s); } if (o instanceof String) { return s.equalsIgnoreCase(((String) o)); } return false; } }
注意:equals方法中的參數Object o ,一定不要定義成其他類型!!
在絕大多數情況都要加上一句instanceof 來給o 賦予類型!!!
這個類的equals方法看起來設計的很有想法,不僅和自身比較,也希望和String類型進行比較。
//也確實看起來實現了功能 public static void main(String[] args) { //不區分大小寫的字符串Point CaseInsensitiveString cis = new CaseInsensitiveString("Point"); String s = "point"; System.out.printf(cis.equals(s)+"");//true }
但是 s.equals(cis)卻返回了false
//s.equals(cis)卻返回了false public static void main(String[] args) { CaseInsensitiveString cis = new CaseInsensitiveString("Point"); String s = "point"; System.out.printf(cis.equals(s)+"");//true System.out.printf(s.equals(cis)+"");//false }
雖然CaseInsensitiveString類中的equals方法知道普通的字符串對象
但是String類中的equals方法并不知道不區分大小寫的字符串,
導致了超出預期的錯誤
顯然違反了對稱性。
一旦違反了equals約定,當其他對象面對你的對象是,你完全不知道這些對象的行為會怎樣
為了解決這個問題,只需要把企圖和String互相操作的代碼刪除就可以了
public class CaseInsensitiveString { private final String s;//存有不可變字符串s public CaseInsensitiveString(String s) { this.s = s; } @Override //重寫equals方法,請注意參數為Object public boolean equals(Object o) { if (o instanceof CaseInsensitiveString)//判斷傳入的是同類型的參數 { return s.equalsIgnoreCase(((CaseInsensitiveString) o).s); } /*刪除掉的與String互操作的代碼*/ return false; } }
考慮這樣一種情況
有一個坐標類,內有成員變量x和y
并提供equals方法
public class Point { private final int x; private final int y; public Point(int x,int y) { this.x=x; this.y=y; } @Override public boolean equals(Object o ) { if(o instanceof Point) { Point p = (Point)o; return (this.x == p.x && this.y==p.y); } return false; } }
好像簡單到不能再簡單的定義
那么擴展(繼承)一下,為這個點添加顏色信息
public class ColorPoint extends Point{ private final Color color; public ColorPoint(int x,int y,Color color) { super(x,y); this.color=color; } }
現在考慮一下
equals方法是什么樣的呢?
如果子類ColoePoint完全不提供equals方法,而是直接使用父類的equals方法
在equals做比較的時候顏色信息就被忽略掉了。
雖然這么做不會違反equals約定
但顯然是無法接受的。
那么就重寫一個equals方法。只有當坐標點x,y相同且顏色也相同時
equals才返回true
public class ColorPoint extends Point{ private final Color color; public ColorPoint(int x,int y,Color color) { super(x,y); this.color=color; } @Override public boolean equals(Object o) { if(o instanceof ColorPoint) { return (super.equals(o)&& this.color== ( (ColorPoint) o ).color);//使用父類的equals方法 } return false; } }
這個方法的問題在于,比較普通點(沒有顏色的Point實例)和
有色點(ColorPoint實例)比較,以及相反的情況時可能會得到不同的結果
前一種忽略的顏色信息,而后一種總時返回false(因為參數類型不正確)
public static void main(String[] args) { Point p = new Point(1,2); ColorPoint cp = new ColorPoint(1,2,Color.RED); System.out.printf(p.equals(cp)+"");//true System.out.printf(cp.equals(p)+"");//false }
可以嘗試以ColorPoint.equals在進行“混合顏色比較時”忽略顏色信息
但這樣做確實提供了對稱性,但卻犧牲了傳遞性。
那該怎么解決???
事實上,這是面向對象語言中關于等價關系的一個基本問題。
我們無法在擴展可實例化的類的同時,既增加新的組件,同時又保留equals約定
雖然沒有一種令人滿意的辦法既可以擴展可實例化的類,又增加組件,但還有一種不錯的方法。復合優先于繼承
我們不再讓ColorPoint繼承Point,
而是在ColorPoint類中添加一個私有的Point域
以及一個公有的視圖(view)方法
此(view)方法返回一個與該色點處在相同位置的普通Point對象。
public class ColorPoint{ private final Color color; private final Point point; public ColorPoint(int x,int y,Color color) { point = new Point(x,y); this.color=color; } /*view*/ public Point asPoint() { return point; } @Override public boolean equals(Object o) { if(o instanceof ColorPoint) { ColorPoint cp =(ColorPoint)o; return this.point.equals(cp.point)&& this.color.equals(cp.color);//調用Point以及Color類的equals方法 } //那么有色點與無色點會被判斷為不相同而返回false return false; } }
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持億速云。
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