广告合作QQ：76874919

深入理解 Java Object

Java 2019-03-16

Java中的Object对象为所有对象的直接或间接父对象，里面定义的几个方法容易被忽略却非常重要。以下来自Effective Java 对Object中几个关键方法的应用说明。

PhoneNumber Cloneable,Comparable PhoneNumber( number, prefix, .linNum = rangeCheck(number,999,"linNUm" .prefix = rangeCheck(prefix,"prefix" .areaCode = rangeCheck(areaCode,"areaCode" rangeCheck( val, (val < 0 || val > IllegalArgumentException(arg + ":" + ( }

equals（Object o）

Object中equals方法的实现仅仅是比较了两个对象的地址，对于某些类来说正是所需用的、毋需复写的

  • Thread,由于每个线程对象天生就是独一无二的，重点表达是实体而不是值，不需要比较

  • java.util.regex.Pattern，正则表达式的类型也没有比较实例是否相同的必要

  • 父类复写了equals方法，并且是子类所需要的，如AbstractSet，AbstractList，AbstractMap，其子类毋需复写。

  • private或package private修饰的类，其方法不会被调用

什么时候需要对类的equals方法复写？

当一个类表示一个值，如String、Integer；它的不同实例需要逻辑上判断是否相同，而不仅仅是地址是否相同，此时需要复写来自定义相等的条件。由于Map的键和Set的元素都是唯一的，如何判断元素相同是使用此类集合的基础。

equals方法的复写需要满足以下通用约定

  • 自反性：对于任何非空引用值 x，x.equals(x) 都应返回 true，就是自己和自己比较必须相等。

  • 对称性：对于任何非空引用值 x 和 y，当且仅当 y.equals(x) 返回 true 时，x.equals(y) 才应返回 true，就是x若等于y，那么y也应该等于x。

  • 传递递性：对于任何非空引用值 x、y 和 z，如果 x.equals(y) 返回 true，并且 y.equals(z) 返回 true，那么 x.equals(z) 应返回 true。

  • 一致性：对于任何非空引用值 x 和 y，多次调用 x.equals(y) 始终返回 true 或始终返回 false，前提是对象上 equals 比较中所用的信息没有被修改。

  • 非空性：对于任何非空引用值 x，x.equals(null) 都应返回 false。

如无必要不要复写equals 方法,如果复写了此方法一定要记得复写hashCode方法，因为两个对象相等，它们的hashCode也要相等，下面是equals方法的常用步鄹

(o == 方法这一步都是比较的接口 (!(o c = (Collection) o; PhoneNumber pNum = 调用接口的方法获取字段 方法 Box，影响性能 调用其equals方法 方法也同样适用于数组元素，如果要比较整个数值，使用Arrays.equals对应的方法 .linNum == pNum.linNum && .areaCode == pNum.areaCode && .prefix == }
当两个对象存在父子关系，并且子类添加新的值字段，在equals方法中使用instanceOf判断类型时容易破坏对称性或传递性，如Timestamp;使用getClass判断类型又违法里氏替换原则，所以避免使用继承，尝试使用组合;但如果父类是抽象的，不能实例化，则不会出现上述问题。
ColorPoint( x, point = .color = (o == (!(o ColorPoint cp = cp.point.equals(point) && }

为什么不使用＝＝比较浮点值,因为有两个例外使比较不一致

  • 如果 f1 和 f2 都表示 Float.NaN，那么即使 Float.NaN == Float.NaN 的值为 false，equals 方法也将返回 true。

  • 如果 f1 表示 +0.0f，而 f2 表示 -0.0f，那么即使 0.0f==-0.0f 的值为 true，equal 测试也将返回 false。

Float f1 = Float f2 = System.out.println(f1.floatValue() == f2.floatValue()); System.out.println(f2.equals(f1)); f1 = 0.0f f2 = -0.0f System.out.println(f1.floatValue() == f2.floatValue()); System.out.println(f2.equals(f1)); }

hashCode()

上文说到如果复写equals方法一定要复写hashCode方法。下面说说hash值的计算

  • 确保与equals中使用的字段一致

  • 如果字段是基本类型，使用包装类计算hash值如Float.hashCode(f)

  • 如果字段是引用类型，并且在equals方法中递归调用去equals方法，那么这里也递归调用其hashCode方法

  • 如果字段是数组类型，对其中重要元素的hash计算上述方法同样使用，如果要计算整个数组的hash值，使用Arrays.hashCode(array)

  • 质素31的选取是个传统，能尽量让不同对象拥有不同hash值，即分布均匀，

  • Objects.hash(linNum,areaCode)方法简便，但涉及可变数组的创建和拆装箱操作，性能敏感

  • 此方法返回的值不应该有详细规范，如String的hashCode方法返回精确值就是一个失误

如果没有明确规范，发现更好的hash方法可以在以后版本修改

result = 0 result = result = 31 * result + result = 31 * result + }

那些不可变对象如果hash值计算量大，需要使用缓存防止重复计算影响性能,这里线程不安全

hashCode = 0 result = (result == 0 result = result = 31 * result + result = 31 * result + }

toString()

尽量复写toString方法，虽然不及equals和hashCode方法必要，但良好的类描述将能提供充分和友好的信息,AbstractCollection的toString为其子类统一提供集合信息的描述

如果要指定返回值的格式 可做如下说明 这样用户知道如何对其解析 但缺点是如果变更将导致以前的解析方式失败

String.format(Locale.CHINA,"%03d-%03d-%04d" }

clone()

如果一个class 实现了Cloneable接口 那么它应该 提供一个public clone方法

  • 这是一个毋需构造器就能创建对象的方法

  • 注意：这种方式复制对象容易出错而且复杂，难以维护 仅仅在对基本类型数组的复制是可取的

  • 这个方法是个浅拷贝，也就是字段到字段的复制，如果都是基本类型，那将是一步到位的，

  • 但如果还有引用类型，它们指向的对象不会被拷贝，而仅仅拷贝了引用,这就会导致拷贝后的对象和被拷贝的对象不是相互独立的，这些引用指向了相同的对象，也就是任何一方的修改都在另一方得到体现

  • 如果要深度拷贝，可以每个引用类型都需要实现cloneable接口和clone方法，

或者使用序列化的方式将对象写到磁盘中，再通过反序列化实现克隆对象，如Apache Commons3工具类,transient修饰的字段不会被序列化。

  • 我们这个类的字段都是基础类型，clone方法比较简单,由于字段都是final，这个一个immutable（不可更改的）类，提供拷贝方法就是多余的，这里仅做演示

  • 一定要先实现Cloneable接口，尽管里面什么都没有“

(PhoneNumber) } }

在实际中要实现对象拷贝，并不建议使用clone方法，而建议采用静态工厂或构造器方式提供复制操作

相比clone的优点：

  • 不依赖容易出错的对象创建机制;

  • 不会与final字段的正确使用冲突

  • 不会抛出 checked exceptions;

  • 不要求类型转换

比如某些集合类，以接口为参数的复制构造函数，还能实现转换复制

TreeSet(Collection E> TreeMap(Map K,? V> comparator = }

Comparable

compareTo是个很重要的方法，虽然不是Object中的，因为和其他几个方法一样广泛应用，所以放在这里解释，实现Comparabe接口，复写compareTo方法后一个对象就有了可比较性。

  • 如果此方法返回0那么equals应该返回true，如果不是一定要说明不一致性

  • HashSet依赖equals比较元素是否重复，TreeSet依赖compareTo给元素排序

  • BigDecimal这两个方法就是不一致的，BigDecimal(1.0)and BigDecimal(1.00)equals返回false，因此加入HashSet是不相同的元素
    但compareTo返回0，也就是大小相等，加入TreeSet就只有一个元素

注意：不要使用< >来比较大小，对浮点有例外，也不要使用减号，会有溢出

建议如上使用基本数据类型包装类的静态比较方法compare

 

也可以使用Comparator接口里面的方法，在Java8中，可以如下生成按某种顺序比较的复合比较器。内部实现是从最后一个比较方法进入向前调用的

  • 优点：在lambda表达式的帮助下逻辑清晰，表达简便

  • 缺点：效率比传统的低，每层比较都创建新对象在Effect Java中花了很长篇幅详细介绍了这几个方法，说明其重要性.实际开发中，编辑器、第三方库都能自动生成，但理解原理还是很重要的。

 

深入理解 Java Object

相关文章

ArrayList源码分析
ArrayList简介：ArrayList 的底层是数组队列，相当于动态数组。与 Java 中的数组相比，它的容量能动态增...
java多线程与并发（基础篇）
一、进程与线程 进程：是代码在数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位。 线程...
LinkedList 的实现原理
本文为博客园作者所写：&#160;一寸HUI，个人博客地址：https://www.cnblogs.com/zsql/ 简单的一个类...
java之面向对象详解
#############java面向对象详解#############1、面向对象基本概念2、类与对象3、类和对象的定义格式4、...
java之异常详解
一、什么是异常? 异常就是有异于常态，和正常情况不一样，有错误出错。在java中，阻止当前方法或作用域...
Java集合框架
Collection接口 Collection接口 Collection接口 Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组...