关于java覆盖equals更深层的方法概述

Apr 24, 2017 pm 04:07 PM

最近和同事谈到equals和==的区别。这其实是个非常老套简单的问题，但当你要亲自覆盖equals方法时，才发现，有一些你不知道却又不得不知道的事。覆盖equals，讲究很多。尽管Object是一个很具体的类，但是他的主要作用还是为了扩展。他的所有非final方法都有着明确的通用约定。因为他们被设计成要被覆盖的方法。任何一个类，在覆盖equals、hashCode、toString、clone、finalize时，都有责任遵守这些方法的通用约定。如果不能做到这一点，那么当多个类组合时将难以发挥我们期望的效果。

不覆盖equals方法

覆盖equals方法看起来简单，但是有许多覆盖方法会导致错误。最容易避免这种错误的方法就是不覆盖equals，这种情况下每个类的实例都只与自身相等。那么在什么情况下我们可以选择不覆盖equals方法呢？

类的每个实例本质上是唯一的

对于代表活动实体而不是值的类来说确实如此，比如每个线程实例。我们用equals方法比较他是毫无意义的，因为每个线程是唯一的。在这种情况下，我们不用覆盖equals方法，因为Object类中的equals已经完全够用了。

Object类中equals方法实现：
 public boolean equals(Object obj) { return (this == obj);  }

不关心类是否需要逻辑相等的判断

有些类是一些“数值类”，比较大小，数学运算是这些类的本职工作。在这种情况下，需要我们将类中存放的数值进行比较，需要进行逻辑相等的判断。除此之外的类，很大部分类没有“一个是否等于另外一个”的概念。这种不关心逻辑相等的类不需要覆盖equals方法。

超类实现的equals对子类适用

举个例子，继承了AbstractSet类的HashSet类在equals方法上并没有任何区别，那么HashSet直接使用AbstractSet的equals方法即可。

覆盖equals方法

与上面的内容相反的，我们需要覆盖equals方法的情况就是：如果类具有自己的逻辑相等的概念，并且父类没有进行可用的equals方法覆盖。这时需要我们亲自进行覆盖。

集合中equals方法的等价关系

equals方法实现了等价关系。离散数学中学习过等价关系的概念，对于一个R上的二元关系，如果它满足自反对称和传递，那么他就是等价的。我们来具体分析一下equals和这三种性质的关系。

自反性 ：对于任何非null的引用值x，x.equals(x)必须返回true

对称性 ：对于任何非null的引用值x和y，当且仅当y.equals(x)返回 true时，x.equals(y)必定返回true

传递性 ：对于任何非null的引用值x、y和z，如果x.equals(y)返回true、y.equals(z)也返回true，那么x.equals(z)必定返回true。

自反性：∀ a ∈A, => (a, a) ∈ R
对称性：(a, b) ∈R∧ a ≠ b => (b, a)∈R
传递性：(a, b)∈R,(b, c)∈R =>(a, c)∈R

对比一下这三个性质，没有任何问题。由此可得，equals方法实现了等价关系。

如何编写equals方法

Object的equals方法只是简单的看看地址，这显然不可能满足我们的要求。那么在自己编写equals方法进行覆盖时如何才能保证编写出高质量的，逻辑比较的方法呢？equals的编写可以概括为下面四步：

1.使用==操作符检查参数是否只是对象的引用
如果结果相等则返回true，说明x与y是一个对象的不同引用，不需要再进行判断了。

2.使用instanceof操作符检查参数是否类型正确
如果结果不是正确的类型则返回false，因为我们的equals方法是继承自Object类的，所以参数的类型无法避免的是Object，我们先使用instanceof对参数进行类型判断，如果类型都不正确，就不用进行下一步判断了。

3.把参数转换成正确的类型
因为之前做了检测，所以这一步的类型转换没有问题。

4.对每个类中需要逻辑比较的域值进行判断
已经确保x和y是相同类型的不同实例，将需要判断的逻辑比较的域值取出进行比较判断即可。如果全部正确则返回true，否则返回false。

关于实现的equals需要注意的问题

当编写完equals方法后，一定要反复的判断是否符合自反性，对称性和传递性。不仅仅如此，在确保等价的情况下，编写equals方法时还有一些值得注意的事情，我们需要以此改进。

覆盖equals方法时总要覆盖hashCode方法
如果我们在编写有关散列的类时，必须在覆盖equals方法时覆盖hashCode方法。因为在散列表中，逻辑相同的对象应该具有相同的散列码。举个比较简单的例子：将String存入HashSet，有可能两个内容相同的String字串用==判断为false，但是他们在HashSet中只存在了一份。这就是因为逻辑相同的String拥有这相同的hashCode。
普遍性的，如果你为你的类覆盖了equals方法，那么证明在某种情况下会有两个不同对象是逻辑相等的。此时如果与散列相关，那么这两个对象需要相同的hashCode。所以覆盖equals方法时总要覆盖hashCode方法。

不要让equals方法过于智能
如果我们只是简单的按照上面的实现流程来编写equals的方法，既符合规定也不会导致奇怪的错误。但是如果我们非要去追求各种各样、花哨的等价关系，而把代码搞得臃肿不堪，那么既违反了高内聚的初衷，也会让代码出一些莫名其妙的错误。

不要将equals方法的参数类型弄错
说出来可能感觉好笑，但这确实是会发生的情况。修改了参数类型之后的equals方法已完全于Object类没有了关系，编译器不会报错，留下的只是给程序员无尽的头痛。如果不能意识到参数类型是Object，很有可能花费几个小时也搞不清程序为什么不能正常工作。