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类继承关系中实现equals方法的一个细节


 

   equals方法

  书上说,我们要比较两个对象是否相等的时候需要定义equals()和hashCode()两个方法。equals方法的完整签名是:equals(Object o). 定义equals方法的过程无非以下几个步骤:

  1. 比较传进来的对象是否为空,如果空则返回false。

  2. 比较传进来的对象类型是否相同,不同则返回false.

  3. 再根据定义的对象比较每个字段是否相等,不等则返回false.

  我们都知道,equals()方法意味着一种可传递和交换的对等关系,也就是说,假如A.equals(B)的结果为true的话,那么B.equals(A)的结果也是true.

  如果引入了类继承关系的时候,子类需要定义同样的方法时可以重用父类的方法,只针对自己的部分进行修改。但是在稍微不注意的情况下可能会打破前面的这种假定。

  继承关系的一个实现

  在不考虑hashCode方法的情况下,下面是一个包含父类和子类的equals实现:

  Java代码

收藏代码

 

  class BaseClass

  {

  private int x;

  public BaseClass(int i)

  {

  x = i;

  }

  public boolean equals(Object rhs)

  {

  if(!(rhs instanceof rhs))

  return false;

  return x == ((BaseClass)rhs).x;

  }

  }

  class DerivedClass extends BaseClass

  {

  private int y;

  public DerivedClass(int i, int j)

  {

  super(i);

  y = j;

  }

  public boolean equals(Object rhs)

  {

  if(!(rhs instanceof DerivedClass))

  return false;

  return super.equals(rhs) &&

  y == ((DerivedClass)rhs).y;

  }

  }

  public class EqualsWithInheritance

  {

  public static void main(String[] args)

  {

  BaseClass a = new BaseClass(5);

  DerivedClass b = new DerivedClass(5, 8);

  DerivedClass c = new DerivedClass(5, 8);

  System.out.println("b.equals(c): " + b.equals(c));

  System.out.println("a.equals(b): " + a.equals(b));

  System.out.println("b.equals(a): " + b.equals(a));

  }

  }

  如果我们运行上面的代码,会发现一个比较奇怪的结果:

  Java代码

收藏代码

 

  b.equals(c): true

  a.equals(b): true

  b.equals(a): false

  既然我们前面a.equals(b)为true了,为什么后面b.equals(a)的结果反而成为了false呢?这样的实现肯定有问题,很明显,它打破了equals()的对等性。

  问题分析

  如果我们仔细去看前面的代码实现的话,会发现问题很可能出现在父类和子类定义的equals()方法中。在父类中定义的equals方法子类中也定义了。所以当我们a.equals(b)调用的时候,因为a是父类创建的对象,所以执行的是父类里的equals方法,而b是子类的实例化对象,b.equals(a)执行的是子类中的equals方法。

  另外,还有一个问题就是instanceof。在java里面,instanceof表示测试它左边的对象是否为它右边类的实例。由于类的继承关系,我们可以说一个子类也是父类的实例。比如说,在java中,所有对象都是继承自Object,那么我们任意定义的一个类的实例对象调用instanceof Object返回的结果都为true.所以问题的根源就在于这个instanceof。

  再看我们的这个问题,我们本身的逻辑要求是父类的实例和子类的实例是不一样的,所以a.equals(b)和b.equals(a)都应该返回false.那么,现在问题就是,我们该用什么方法来比较父类和子类是不同的类型呢?查阅过文档之后,我们可以使用getClass()方法。这个方法表示返回该对象的运行时class。我们都知道,在jvm虚拟机中,每个类的详细类型信息会被定义在方法区中,并被多个线程所共享。这里将包括每个类的详细不同,比如说b是类DerivedClass实例化的对象,这样就可以实现他们的区分。

  下面是修改后的实现代码:

  Java代码

收藏代码

 

  class BaseClass

  {

  private int x;

  public BaseClass(int i)

  {

  x = i;

  }

  public boolean equals(Object rhs)

  {

  if(rhs == null || getClass() != rhs.getClass())

  return false;

  return x == ((BaseClass)rhs).x;

  }

  }

  class DerivedClass extends BaseClass

  {

  private int y;

  public DerivedClass(int i, int j)

  {

  super(i);

  y = j;

  }

  public boolean equals(Object rhs)

  {

  return super.equals(rhs) &&

  y == ((DerivedClass)rhs).y;

  }

  }

  public class EqualsWithInheritance

  {

  public static void main(String[] args)

  {

  BaseClass a = new BaseClass(5);

  DerivedClass b = new DerivedClass(5, 8);

  DerivedClass c = new DerivedClass(5, 8);

  System.out.println("b.equals(c): " + b.equals(c));

  System.out.println("a.equals(b): " + a.equals(b));

  System.out.println("b.equals(a): " + b.equals(a));

  }

  }

  运行结果如下:

  Java代码

收藏代码

 

  b.equals(c): true

  a.equals(b): false

  b.equals(a): false

  总结:

  对象的equals()方法在结合继承的关系时容易被搞混淆。重点就是根据我们逻辑定义,如果需要详细考虑父类和子类的差别的话,应该考虑object.getClass()而不是instanceof。