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Java中的数据比较(再谈==与equals的区别)

时间:2012-10-22 00:38来源:知行网www.zhixing123.cn 编辑:麦田守望者

Java中的变量与对象有区别吗?

引子:变量与对象
变量是Java中最基本的存储单元,为变量赋值可以使用赋值表达式。如:

int i = 10;
int i = 10;

该表达式的含义是将一个字面量(literal)10赋值给一个类型为int型的变量,变量名为i。这是一个为基本数据类型的变量赋值的例子,它表达了一个非常朴素的信息,那就是变量i的值为10。
那么这种赋值表达式引申到引用类型的变量时,其含义又有什么变化呢?再看一个赋值表达式:

String str = null;
String str = null;

该表达式的含义是将空内存地址(null)赋值给String类型的变量,变量名为str。朴素的说法是变量str的值为null。对于引用类型的变量而言,赋值操作只是将对象的内存地址保存到变量中。也就是说引用类型的变量值是对象的内存地址而不是对象的内容。如下例:

String str1 = "abc";
String str2 = new String("abc");
String str1 = "abc";
String str2 = new String("abc");

上述两种赋值操作本质上没有任何区别,最大的区别是生成对象的方法不同(这一点与赋值操作无关)。对于变量而言,其值仍然是所指对象的内存地址。

相对于变量,对象也是存储单元的一种。对象有自己的属性与方法,其内容的表现形式由实例化该对象所用的类决定。如:

new java.sql.Time(0L);
new java.sql.Time(0L);

要使用对象,必须将对象的内存地址指定到一个引用类型的变量中(也就是变量的赋值操作)。该变量的类型可以与对象的类型一致,也可以是对象类型的父类,或者是对象类型实现的接口。后两种是典型的多态应用。如:

java.util.Date date = new java.sql.Time(0L);
java.util.Date date = new java.sql.Time(0L);

当然,我们只能通过变量去调用对象的方法或者设置对象的属性,其作用无非是取得或者修改对象的内容。如:

java.util.Date date = new java.sql.Time(0L);
date.setTime(3600000L);
System.out.println(date.toString());
java.util.Date date = new java.sql.Time(0L);
date.setTime(3600000L);
System.out.println(date.toString());

注意,变量的内涵只有一个,就是它的值。我们通过变量调用对象的方法时,可以改变的也只是对象的内容。区分变量与对象是很有必要的,当我们讨论变量时总是与它们的值有关;当我们讨论对象时更多的是在讨论如何取得或修改它们的内容。记住:

变量的值只能通过赋值表达式来改变;对象的内容只能通过自身的方法或属性来改变。

变量值的比较
当我们讨论变量之间是否相等时,通常使用“==”关系运算符。如:

int i = 10;
int j = 20;
if (i == j) {
System.out.println("两个变量的值相等");
}
int i = 10;
int j = 20;
if (i == j) {
System.out.println("两个变量的值相等");
}

上例是基本数据类型之间的比较,本质上是变量之间值的比较。对于两个引用变量的比较,如:

String str1 = "abc";
String str2 = new String("abc");
if (str1 == str2) {
// 判断无法成立,因为两个变量所指对象的内存地址不同。
System.out.println("两个变量的值相等");
}
String str1 = "abc";
String str2 = new String("abc");
if (str1 == str2) {
// 判断无法成立,因为两个变量所指对象的内存地址不同。
System.out.println("两个变量的值相等");
}

本质上引用类型的变量之间的比较也是值的比较,也就是内存地址的比较。上例不会打印出“两个变量的值相等”,因为两个变量指向了不同内存地址的对象。

对象内容的比较
对于引用变量而言,如果我们不想仅限于对内存地址的比较,而是想做更深层次的(比如对象的内容)比较。如何实现呢?Java的Object类提供了equals方法,此方法实现了对象之间内容上的比较。由于Object类是所有Java类的父类,所以我们只要在自己的类中改写equals方法,就可实现该类对象之间的内容比较。如:

String str1 = "abc";
String str2 = new String("abc");
if (str1.equals(str2)) {
// 判断成立,因为两个对象的内容都是"abc"。
System.out.println("两个对象的内容相等");
}
String str1 = "abc";
String str2 = new String("abc");
if (str1.equals(str2)) {
// 判断成立,因为两个对象的内容都是"abc"。
System.out.println("两个对象的内容相等");
}

关于如何改写equals方法以及与之相关的hashCode方法,可以参考潘爱民翻译的《Effective Java中文版》一文中第7条:在改写equals的时候请遵守通用约定 以及 第8条:改写equals时总是要改写hashCode。

老生常谈:==与equals的区别
对于Java初学者而言,==与equals是容易混淆的。当然区分它们也是简单的,只要记住:

==只针对变量的值;equals只针对对象的内容。

记住上句话的同时,请记住下面的一句话:

引用类型的变量值是所指对象的内存地址。

附1:Java函数调用中,参数的传递方式只有一种:值传递
关于值传递的定论,网上有许多许多例子可以证明。这里也举个例子:

view plaincopy to clipboardprint?
public class Test {

public static void main(String[] args){
java.util.Date date = new java.util.Date(0);

System.out.println(date);
change(date);
System.out.println(date);
}

public static void change(java.util.Date date) {
// 此处改变了参数(变量)的值
date = new java.util.Date(3600000L);
System.out.println(date);
}
}
public class Test {

public static void main(String[] args){
java.util.Date date = new java.util.Date(0);

System.out.println(date);
change(date);
System.out.println(date);
}

public static void change(java.util.Date date) {
// 此处改变了参数(变量)的值
date = new java.util.Date(3600000L);
System.out.println(date);
}
}

上例的输出结果是:

Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
Thu Jan 01 09:00:00 CST 1970
Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
我们稍微改动一下内容:

view plaincopy to clipboardprint?
public class Test {

public static void main(String[] args){
java.util.Date date = new java.util.Date(0L);

System.out.println(date);
change(date);
System.out.println(date);
}

public static void change(java.util.Date date) {
// 此处改变了对象的内容
date.setTime(3600000L);
System.out.println(date);
}
}
public class Test {

public static void main(String[] args){
java.util.Date date = new java.util.Date(0L);

System.out.println(date);
change(date);
System.out.println(date);
}

public static void change(java.util.Date date) {
// 此处改变了对象的内容
date.setTime(3600000L);
System.out.println(date);
}
}

上例的输出结果是:

Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
Thu Jan 01 09:00:00 CST 1970
Thu Jan 01 09:00:00 CST 1970
通过这两个例子可以证明什么呢?
当函数调用时,JVM会生成第二个引用类型的变量,并将原始引用变量的值(对象的内存地址)复制给第二个引用变量。 注意,值传递的本质是变量值的复制而不是对象内容的复制。
第一个例子中,函数内部改变的是第二个引用变量的值,原始引用变量的值没有改变。第二个例子中,函数内部改变的是引用变量所指对象的内容,由于原始引用变量与第二个引用变量的值相等(指向同一个对象),所以导致了函数调用后对象的内容已经改变的事实。

附2:关键字final只作用于变量的值,不作用于对象的内容。
关键字final的作用是变量只能赋值一次。举个例子:

final int i = 10;
i = 20; // 编译时报错
final int i = 10;
i = 20; // 编译时报错

但只能赋值一次的限制只作用于变量的值,而不是对象的内容。如:

final java.util.Date date = new java.util.Date(0L);
date.setTime(3600000L); // 编译可以通过,并且运行正常。
final java.util.Date date = new java.util.Date(0L);
date.setTime(3600000L); // 编译可以通过,并且运行正常。

如此引来了另一个问题,如何定义常量。
定义一个常量,首先要做到使用关键字final对变量进行限制。但这样做只限制了变量的值,如果变量的类型是引用类型时,还必须保证该对象是一个值对象(value objects)。换言之值对象的类必须是一个不可变类(immutable classes)。
String类就是一个不可变类,我们可以用String类直接定义常量。而java.util.Date类可以通过自身的方法改变其内容,所以不能用这种类型定义常量。如:

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