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：

 

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：

 

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：

 

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：

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。

 

参考资料

Inside the java 2 virtual machine

Data structures & problem solving Using java

评论

6 楼 商人shang 2012-11-09  

确实应该注意这些细节方面的东西，否则在测试的时候测不出来，将来正式运行以后那造成的损失可就难以估计了

5 楼 kjj 2012-11-09  

frank-liu 写道

zhukewen_java 写道

引用

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.

第三点的说法不准确.未必会比较每个字段,这是自定义的.

是的，因为是自己来定义，可以选择对于对象比较有意义的字段。

+1  equals 方法和hashcode实际上是为业务逻辑规定的对比方法，没必要死磕每个字段，你完全可以自定义任意规则！！

4 楼 frank-liu 2012-11-09  

zhukewen_java 写道

引用

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.

第三点的说法不准确.未必会比较每个字段,这是自定义的.

是的，因为是自己来定义，可以选择对于对象比较有意义的字段。

3 楼 zhukewen_java 2012-11-09  

引用

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.

第三点的说法不准确.未必会比较每个字段,这是自定义的.

2 楼 java赵云 2012-11-09  

用instanceof确实不可靠

1 楼 mybreeze77 2012-11-09  

大牛。。直接看不懂。。