Java的equals方法实现及其细节

　　判断两个对象是否等价，是OOP编程中常见的需求(下面围绕Java来进行阐述)。

　　考虑这样几种状况：经过某个特征值来判断两个对象是否“等价”，当这两个对象等价时，判断结果为true，不然结果为false。

　　固然，这里的“特征值”不会只是简单的“对象引用”，事实上，Object类(Java的“对象世界”的根)中实现的equals方法，就是把“特征值”设定为“对象引用”来进行判断等价性的，所以能够得知，Object类中equals方法只是简简单单地返回this引用和被判断的obj的引用的“==运算”的值。

　　可是不少状况下，并非要求两个对象只有引用相同时(此时两者为一个对象)才“断定为等价”，这就须要ADT设计者来界定两个实例对象判断等价的条件，即设定要比较的特征值。

　　举个例子，在某个社交软件中，要求每一个用户的用户名(name)必须独一无二，那么在每次增长新用户的时候，都要对该用户的注册名进行判断，若是当前用户名已经被占用，则没法为该用户建立帐号，只能要求该新用户从新选择设定用户名。

　　这个时候，能够肯定，判断两个对象是否等价的特征值就是name(不妨把它设定为一个String类型的私有属性)，这里对这个实现过程进行模拟。

　　这里说明一下equals内代码的我的写法:

　　　　第一步，先判断引用值是否相等，此时person1.equals(person1)这样的状况，就能够很快返回结果true。

　　　　第二步，判断类型是否匹配，若是两个对象等价，前提是它们必定为相同的类型，此时person1.equals(null)这样的状况，也能进行判断并返回结果false。

　　　　第三步，循序渐进地按照预设的特征值进行对象的等价性判断。

　　运行结果:

　　这里说明几点:

　　1.类中的equals方法是必定要重写/覆盖(Override)的，由于要让它按照设计的需求来根据特征值判断等价性。

　　　　这里的特征值，就是String类型的name属性，表示每一个Person对象的名字。因为在equals方法中只设定了这一个须要比较的特征值，所以只要两个Person类对象的name相同，那么他们的判断结果就是相同。

　　2.类中的hashCode方法须要重写/覆盖

　　　　事实上，当实现了1以后，就能保证判断两个对象等价性是否成立了(此时已经能保证程序中person1.equals(person2)值为true。可是这样获得的equals方法是有很大限定性的。好比把person1加入到一个HashSet中，此时判断HashSet中是否包含person2，因为在设计时，特征值只是name，那么此时指望HashSet.contains(person2)的值也应为true，但若是不实现hashCode方法，返回值只能是false。

　　　　对于这个缘由，能够把Java中每一个实例对象的存储过程都想象成“将包含该对象的数据‘抛到’一个桶里”，为了更快地比价，就把整个程序运行时的空间，分红至关多的“桶”，并为每一个桶编号，对于桶内装载的数据，有这样的规定：为每一个实例对象进行编号，只有编号相同的两个对象，它们才有可能分配到一个桶里。这样一来，要想判断两个对象是否等价(便是否能让equals方法返回true)，只须要访问这个桶就能够了，由于这两个对象必定是出如今相同的桶里的。步骤1已经实现了“找到两个对象以后，根据某个特征值进行判断”，可是并未实现“让两个对象分配到一个桶里”。这就是问题的关键所在。因此为了保证两个对象分配到相同的“桶”里，就要重写它们的hashCode方法，Java中为每种类型都默认实现了该类型的hashCode方法。下面的实现了hashCode的代码中，因为特征值是name，为了保证这两个Person类对象等价，那么它们的name必定相同，那考虑到name(Sting类型)已经实现了hashCode，此时就简单地把它们的name的hashCode值进行返回便可。这样就能保证，若是两个Person对象的name若是相同，那么它们的hashCode必定相同，同时也便于下一步判断。

　　　　注：重点在于理解这个“桶”的概念，经过这个抽象过程，便也能够很好地理解“Java中两个等价的对象必定有相同的hashCode值，但两个拥有相同hashCode值的对象不必定等价”这句话。这句话的重点就在于考虑“桶”是如何装载的、以及它“装载”的是什么类型对象等等细节。

　　这里给出未实现hashCode的Person类，并展现其测试代码: 

　　测试结果:

　　可见，未实现hashCode时，set.contains(person2)为false，即此时HashSet类型在检索person2时，发现它不在其装载对象(perosn1)所在的“桶”里，因而直接返回false。

　　此时，从新实现代码:

　　此时再次测试上述测试代码，测试结果：

　　能够看到，尽管测试set未装载person2，但根据重写的equals断定等价性规则，person2也是被断定符合等价性的，所以在实现了hashCode后，便也能让持有对象按照设定的规则判断其等价性。

 

　　固然，上述实现代码以及测试都是基于特征值为name来进行实现的，在现实生活中，好比“居民身份证”来讲，判断两个对象是否“等价”(便是否为同一我的)，特征值天然就包括name(名字)，sex(性别)，age(年龄)等等属性，考虑到使用居民身份证的频繁使用以及普遍的应用场景，每一个居民就理所应当地拥有了一个额外的“属性”: 身份证号。这个独一无二的值，既实现了每一个对象的区别，又能很方便地进行排序(从而进行检索等操做)。

　　因而可知，现实生活中到处体现着“ADT设计者的智慧”...

　　Java为程序开发者提供了灵活的设定“特征值”的方法，所以在设计一种须要的数据类型时，能够仔细地思考一下两个对象判断等价的依据(特征值)到底是什么，这样实现的equals方法，每每给ADT的使用过程带来了极大的便利。

 

　　from Steven Shen

　　编辑于2018.6.19

　　　　修改于2018.6.20