Object 通用方法

Object是一個(gè)具體類(lèi)窿侈，但是設(shè)計(jì)它主要是為了擴(kuò)展，其所有的非final方法（equals淤井、hashCode、toString出爹、clone庄吼、finalize）都有明確的通用約定，我們可以在遵守通用約定的前提下override這些方法严就。

注：不遵守通用約定（general contract）復(fù)寫(xiě)Object類(lèi)的非final方法，可以會(huì)導(dǎo)致依賴(lài)于這些約定的類(lèi)（hashMap之類(lèi)的）無(wú)法正常工作器罐。

第8條：覆蓋equals時(shí)請(qǐng)遵守通用約定

Object的equals原意：類(lèi)的實(shí)例只與它本身相同梢为，即比較地址相同，不比較值轰坊。
在以下任意情況下不應(yīng)覆蓋equals方法：

• 類(lèi)的每個(gè)實(shí)例本質(zhì)上都是唯一的铸董，即比較地址不比較值（如Thread）
• 不關(guān)心類(lèi)是否提供了“邏輯相等（值相等）”的測(cè)試功能
• 超類(lèi)已覆蓋了equals方法，且適用于子類(lèi)（如Set實(shí)現(xiàn)類(lèi)從AbstractSet繼承equals方法肴沫，List實(shí)現(xiàn)類(lèi)從AbstractList繼承equals方法）
• 類(lèi)是私有的或是包級(jí)私有的粟害，可以確定其equals不會(huì)被調(diào)用。

Tip：禁止調(diào)用可以在對(duì)應(yīng)的方法體內(nèi)拋出錯(cuò)誤throw new AssertionError()

如果類(lèi)具有其特有的“邏輯相等”概念颤芬。并且超類(lèi)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)期待的行為悲幅，此時(shí)我們需要覆蓋equals方法。這通常屬于“值類(lèi)（value class）”的情況站蝠。值類(lèi)僅僅是一個(gè)表示值的類(lèi)汰具，如Integer或者Date。當(dāng)我們調(diào)用值類(lèi)的equals時(shí)菱魔，往往是為了判斷其值是否相等留荔，而不關(guān)心是否為同一個(gè)對(duì)象（可以使用==判斷是否為同一實(shí)例）。

Tip: Set澜倦、List聚蝶、Map等集合類(lèi)多使用equals判斷key是否相等，所以我們需要在使用這些類(lèi)時(shí)確保我們的equals方法是符合我們的預(yù)期的藻治。

equals方法的通用約定（JavaSE6）：
x碘勉、y、z皆為非null引用值

• 自反性（reflextive）：assert x.equals(x);
• 對(duì)稱(chēng)性（symmetric）：if(x.equals(y)) assert y.equals(x);
• 傳遞性（transitive）：if(x.equals(y)&&y.equals(z)) assert x.equals(z);
• 一致性（consistent）：如果x栋艳、y未被修改恰聘，則調(diào)用x.equals(y)應(yīng)一直返回true或者一直返回false
• 非空性（Non-nullify）：x.equals(null)必須返回false，assert !x.equals(null)

實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量equals的訣竅：

• 使用==操作符檢查“參數(shù)是否為這個(gè)對(duì)象的引用”
• 使用instanceof操作符檢查“參數(shù)是否為正確的類(lèi)型”
• 把參數(shù)轉(zhuǎn)換為正確的類(lèi)型
• 對(duì)于該類(lèi)的“關(guān)鍵域”，逐一比較（見(jiàn)以下Tip）
• 回顧并進(jìn)行單元測(cè)試：對(duì)稱(chēng)性晴叨、傳遞性凿宾、一致性

Tip: 逐一比較的訣竅：
1、對(duì)于不是float兼蕊、double的基本類(lèi)型域初厚，可以直接使用==進(jìn)行比較；
2孙技、對(duì)于對(duì)象引用域产禾，可以遞歸地調(diào)用equals方法進(jìn)行比較；
3牵啦、對(duì)于float域亚情，可以使用Float.compare方法；對(duì)于double域哈雏，可以使用Double.compare方法楞件；
4、對(duì)于數(shù)組域裳瘪，可以使用Array.equals方法
5土浸、使用field == null ? o.field == null : field.equals(o.field)或(field == o.field) || (field != null) && (field.equals(o.field))習(xí)慣寫(xiě)法
6、優(yōu)化比較順序：優(yōu)先比較最有可能不一致的域彭羹、比較開(kāi)銷(xiāo)最低的域黄伊。不比較不屬于對(duì)象邏輯狀態(tài)（值）的域，或者冗余域（除非其能代表大量關(guān)鍵域派殷，比較其能節(jié)省大量時(shí)間）

最后的告誡：

• 覆蓋equals時(shí)總要覆蓋hashCode（見(jiàn)第9條）还最；
• 不要企圖讓equals過(guò)于智能；
• 不要將equals聲明中的Object對(duì)象替換為其他的類(lèi)型（這樣是overload而不是override）愈腾，可以添加@override注解幫助規(guī)避錯(cuò)誤憋活。

第9條：覆蓋equals時(shí)總要覆蓋hashCode

在Object類(lèi)中，hashCode方法是一個(gè)native方法虱黄，返回值與對(duì)象的存儲(chǔ)地址相關(guān)悦即，計(jì)算方法由jvm決定。

hashCode通用公約（JavaSE6）：

• 在應(yīng)用程序的執(zhí)行期間橱乱，只要對(duì)象的equals方法的比較操作所用到的信息沒(méi)有被修改辜梳，那么對(duì)這同一個(gè)對(duì)象調(diào)用多次，hashCode方法都必須始終如一地返回同一個(gè)整數(shù)泳叠。在同一個(gè)程序多次執(zhí)行過(guò)程中作瞄，每次執(zhí)行所返回的整數(shù)可以不一致；
• 如果兩個(gè)對(duì)象根據(jù)equals方法比較是相等的危纫，那么調(diào)用者兩個(gè)對(duì)象的hashCode方法必須返回同一個(gè)整數(shù)宗挥；
• 如果兩個(gè)對(duì)象根據(jù)equals方法比較是不相等的乌庶，那么調(diào)用者兩個(gè)對(duì)象的hashCode方法不一定返回不同整數(shù)。給不相等的對(duì)象產(chǎn)生截然不同的整數(shù)結(jié)果契耿，有可能提高散列表（hash table）的性能瞒大；

注： HashTable、HashMap搪桂、HashSet等散列集合類(lèi)的散列算法實(shí)現(xiàn)往往依賴(lài)于hashCode透敌。假設(shè)我們覆蓋了equals方法，但沒(méi)有覆蓋hashCode踢械，那么在我們理解中equals的對(duì)象酗电，對(duì)于散列集合類(lèi)而言，可能是不相等内列。

高質(zhì)量的hashCode方法的原則：

• 對(duì)于equals的對(duì)象撵术，返回同一個(gè)整數(shù)；
• 對(duì)于非equals的對(duì)象话瞧，盡可能返回不一樣的整數(shù)荷荤；
• 為不相等的對(duì)象均勻產(chǎn)生不相等的散列碼。

編寫(xiě)好質(zhì)量的hashCode的訣竅：

• 把某個(gè)非零的常數(shù)值（如17）保存在一個(gè)名為result的int類(lèi)型的變量中移稳；
• 對(duì)于對(duì)象中的每個(gè)關(guān)鍵域f，完成以下步驟：
  1会油、為該域計(jì)算int類(lèi)型的散列碼c（見(jiàn)以下Tip）个粱；
  2、計(jì)算result = 31 * result +c翻翩，合并c
• 返回result
• 編寫(xiě)單元測(cè)試都许，保證相等的實(shí)例能得到同一個(gè)散列值

TIp: 計(jì)算int類(lèi)型的散列碼c
1、如果該域是boolean類(lèi)型嫂冻，則計(jì)算f ? 1 : 0胶征；
2、如果該域是byte桨仿、char睛低、short、int類(lèi)型服傍，則計(jì)算(int) f钱雷；
3、如果該域是long類(lèi)型吹零，則計(jì)算(int)( f ^ (f>>>32))罩抗；
4、如果該域是float類(lèi)型灿椅，則計(jì)算Float.floatToTintBits(f)套蒂；
5钞支、如果該域是long類(lèi)型，則計(jì)算'Double.doubleToLongBits(f)'操刀，然后按照步驟3為long計(jì)算散列值烁挟；
6、如果該域是一個(gè)對(duì)象引用馍刮，為null則返回0信夫，否則遞歸調(diào)用hashCode；
7卡啰、如果該域是一個(gè)數(shù)組静稻，調(diào)用Arrays.hashCode；

在計(jì)算散列碼時(shí)匈辱，只能用到覆蓋的equals函數(shù)比較的關(guān)鍵域振湾，否則相等（equals）的對(duì)象可以會(huì)得到不同的散列值。
初始化常數(shù)值17是任選的亡脸，不為0就可以了押搪，目的在于增加散列值為0的關(guān)鍵域的影響。
31是一個(gè)比較特殊的數(shù)字浅碾，首先它是一個(gè)奇素?cái)?shù)大州，如果乘數(shù)為偶數(shù)，則相當(dāng)于移位垂谢，會(huì)增加沖突厦画。再者，其乘法可以被jvm自動(dòng)優(yōu)化：31 * i == (i << 5 ) - i滥朱。

Tip：如果一個(gè)對(duì)象是不可變的根暑，或者其散列值計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)比較大，可以考慮將其散列值在實(shí)例初始化時(shí)計(jì)算后緩存在對(duì)象內(nèi)部徙邻。

第10條：始終要覆蓋toString

在Object類(lèi)中排嫌，toString會(huì)返回類(lèi)名，一個(gè)@符號(hào)缰犁，和散列碼的無(wú)符號(hào)十六進(jìn)制表示法淳地，這通常不是我們所希望看到的。
toString的通用約定指出民鼓，被返回的字符串應(yīng)該是一個(gè)簡(jiǎn)潔的薇芝，信息豐富的，易于閱讀的表達(dá)形式丰嘉，并建議所有的子類(lèi)都o(jì)verride這個(gè)方法夯到。
提供好的toString實(shí)現(xiàn)可以使類(lèi)用起來(lái)更加舒適，特別是在打印對(duì)象信息的時(shí)候饮亏，我們可以之間將對(duì)象作為參數(shù)直接傳入print函數(shù)耍贾，打印出對(duì)象信息阅爽。
在實(shí)際應(yīng)用中，toString方法應(yīng)該返回對(duì)象中包含的所有值得關(guān)注的信息
在實(shí)現(xiàn)toString時(shí)荐开，還應(yīng)考慮是否在文檔中指定返回值的格式付翁。若是指定格式，最好再提供一個(gè)靜態(tài)工廠(chǎng)方法或者構(gòu)造器晃听，以便從這種表示法中轉(zhuǎn)換對(duì)象百侧；若是不指定返回值的格式，則可以保持toString方法的靈活性能扒，以便在后期改進(jìn)格式佣渴。

第11條：謹(jǐn)慎覆蓋clone方法

Cloneable接口的目的在于表明這個(gè)對(duì)象是允許被clone的，然而它并沒(méi)有成功地達(dá)到這個(gè)目的初斑。其主要原因在于它并沒(méi)有包含任何方法辛润，而Object的clone方法是受保護(hù)的，需要反射調(diào)用见秤，而且反射調(diào)用也不一定會(huì)成功砂竖。
Cloneable接口的作用在于表明：實(shí)現(xiàn)了Cloneable接口的類(lèi)，應(yīng)該覆蓋了Object的clone方法鹃答。
clone方法的通用公約：
創(chuàng)建和返回該對(duì)象的一個(gè)拷貝乎澄。這個(gè)拷貝的精確含義由該對(duì)象的類(lèi)決定。一般有以下含義：

• 對(duì)于任何對(duì)象x测摔，表達(dá)式x.clone() != x將會(huì)是true
• 對(duì)于任何對(duì)象x三圆，表達(dá)式x.clone().getClass() == x.getClass將會(huì)是true
• 對(duì)于任何對(duì)象x，表達(dá)式x.clone().equals(x)將會(huì)是true

拷貝對(duì)象往往會(huì)導(dǎo)致創(chuàng)建它的類(lèi)的一個(gè)新實(shí)例避咆，但它同時(shí)要求拷貝類(lèi)內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這個(gè)過(guò)程沒(méi)有調(diào)用構(gòu)造器修噪。

覆蓋clone方法查库，必須保證其拷貝是深度拷貝，這往往需要其超類(lèi)實(shí)現(xiàn)了良好的clone方法黄琼。其次樊销，對(duì)于拷貝對(duì)象內(nèi)部的引用對(duì)象，我們需要實(shí)例化一個(gè)新的對(duì)象脏款，并修改其值围苫，而不能簡(jiǎn)單復(fù)制引用。覆蓋clone方法是一件十分吃力不討好的事撤师。
所有實(shí)現(xiàn)了Cloneable接口的類(lèi)都應(yīng)該用一個(gè)公有的方法覆蓋clone剂府。此公有方法首先調(diào)用super.clone(),然后修正任何需要修正的域。
除非你擴(kuò)展了一個(gè)實(shí)現(xiàn)Cloneable接口的類(lèi)剃盾，否則最好提供某些其他的途徑代替clone方法腺占，或者干脆不提供這樣的功能淤袜。
我們可以提供一個(gè)拷貝構(gòu)造器或者拷貝工廠(chǎng)來(lái)替代clone方法：

// 拷貝構(gòu)造器：以拷貝對(duì)象為參數(shù)
public Yum(Yum yum)
// 拷貝工廠(chǎng)
public static Yum newInstance(Yum yum)

更進(jìn)一步，我們可以提供一個(gè)轉(zhuǎn)換構(gòu)造器衰伯，其參數(shù)是一個(gè)超類(lèi)/接口的對(duì)象铡羡。按照慣例，所有通用集合實(shí)現(xiàn)都提供了一個(gè)轉(zhuǎn)換構(gòu)造器意鲸，如一個(gè)HashSet s,可以通過(guò)TreeSet(s)轉(zhuǎn)換類(lèi)型烦周。

注意：對(duì)于一個(gè)專(zhuān)門(mén)為了繼承而設(shè)計(jì)的類(lèi)，如果你未能提供香味良好的受保護(hù)的clone方法怎顾，它的子類(lèi)就不可能實(shí)現(xiàn)Cloneable方法读慎。

第12條：考慮實(shí)現(xiàn)Comparable接口

compareTo方法是Comparable接口唯一的方法，它與Object類(lèi)的通用方法有很大的相似性杆勇。compareTo方法不但允許進(jìn)行簡(jiǎn)單的等同性比較贪壳，而且允許執(zhí)行順序比較。類(lèi)實(shí)現(xiàn)了Comparable接口蚜退，就表明它的實(shí)例具有內(nèi)在的排序關(guān)系闰靴。對(duì)于實(shí)現(xiàn)了Comparable接口的對(duì)象數(shù)組進(jìn)行排序：Arrays.sort(a)
一旦類(lèi)實(shí)現(xiàn)了Comparable接口，它就可以跟許多泛型算法以及依賴(lài)于該接口的集合實(shí)現(xiàn)進(jìn)項(xiàng)協(xié)作钻注。事實(shí)上蚂且，java的所有公共值類(lèi)都實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口。假設(shè)你正在編寫(xiě)一個(gè)值類(lèi)幅恋，它具有非常明顯的內(nèi)在排序關(guān)系杏死，那么你就應(yīng)該堅(jiān)決考慮實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。

compareTo的通用公約：
將這個(gè)對(duì)象與指定的對(duì)象進(jìn)行比較捆交，當(dāng)對(duì)象

• 小于指定對(duì)象時(shí)淑翼，返回負(fù)整數(shù)；
• 等于指定對(duì)象時(shí)品追，返回0玄括；
• 大于指定對(duì)象時(shí)，返回正整數(shù)肉瓦；
• 無(wú)法與指定對(duì)象進(jìn)行比較遭京，拋出ClassCastException

與equals類(lèi)似，compareTo同樣有自反型泞莉、傳遞性哪雕、對(duì)稱(chēng)性
編寫(xiě)compareTo方法與編寫(xiě)equals方法非常相似，但也有一些區(qū)別：

• 不用類(lèi)型檢查與轉(zhuǎn)換鲫趁，compareTo方法的參數(shù)是靜態(tài)類(lèi)型斯嚎，不是Object
• 當(dāng)參數(shù)為null時(shí)，應(yīng)該拋出NullPointException