Java中如何比较两个对象相等？

比较对象是面向对象编程语言的一个基本特征。

在本文中，我们将了解Java语言的一些特性，这些特性允许我们比较对象。此外，我们还将研究外部库中的这些特性。

==  还有！= 运算符

让我们从==和！=开始运算符，可以分别判断两个Java对象是否相同。

原语

对于基本类型，相同意味着具有相等的值：

assertThat(1 == 1).isTrue();

由于自动取消装箱，在将原语值与其包装类型对应项进行比较时，此功能也会起作用：

Integer a = new Integer(1);
assertThat(1 == a).isTrue();

如果两个整数的值不同，==运算符将返回false，而！=运算符将返回true。

Objects

假设我们要比较两种具有相同值的整数包装类型：

Integer a = new Integer(1);
Integer b = new Integer(1);

assertThat(a == b).isFalse();

通过比较两个对象，这些对象的值不是1。相反，它们在堆栈中的内存地址不同，因为这两个对象都是使用新操作符创建的。如果我们将a分配给b，那么我们会得到不同的结果：

Integer a = new Integer(1);
Integer b = a;

assertThat(a == b).isTrue();

现在，让我们看看使用Integer#valueOf factory方法时会发生什么：

Integer a = Integer.valueOf(1);
Integer b = Integer.valueOf(1);

assertThat(a == b).isTrue();

在这种情况下，它们被认为是相同的。这是因为valueOf（）方法将整数存储在缓存中，以避免创建太多具有相同值的包装器对象。因此，该方法为两个调用返回相同的整数实例。

Java也对字符串执行此操作：

assertThat("Hello!" == "Hello!").isTrue();

但是，如果它们是使用new操作符创建的，则它们将不同。

最后，两个null引用被认为是相同的，而任何非null对象将被认为与null对象不同：

assertThat(null == null).isTrue();

assertThat("Hello!" == null).isFalse();

当然，相等运算符的行为可能会受到限制。如果我们想要比较映射到不同地址的两个对象，并且根据它们的内部状态将它们视为相等，该怎么办？我们将在下一节中了解如何进行。

Object#equals Method

现在，让我们用equals（）方法讨论一个更广泛的相等概念。

此方法在对象类中定义，以便每个Java对象都继承它。默认情况下，它的实现比较对象内存地址，因此其工作原理与==运算符相同。但是，我们可以重写此方法以定义相等对对象的意义。

首先，让我们看看它对现有对象（如Integer）的行为：

Integer a = new Integer(1);
Integer b = new Integer(1);

assertThat(a.equals(b)).isTrue();

当两个对象相同时，该方法仍然返回true。

我们应该注意，我们可以将null对象作为方法的参数传递，但当然不能作为调用方法的对象传递。

我们可以对自己的对象使用equals（）方法。假设我们有一个Person类：

public class Person {
    private String firstName;
    private String lastName;

    public Person(String firstName, String lastName) {
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }
}

我们可以重写该类的equals（）方法，以便根据两个人的内部详细信息比较他们：

@Override
public boolean equals(Object o) {
    if (this == o) return true;
    if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
    Person that = (Person) o;
    return firstName.equals(that.firstName) &&
      lastName.equals(that.lastName);
}

Objects#equals静态方法

现在让我们看看Objects#equals静态方法。我们前面提到，我们不能使用null作为第一个对象的值，否则会抛出NullPointerException。

Objects助手类的equals（）方法解决了这个问题。它接受两个参数并对它们进行比较，还处理空值。

让我们再次将Person对象与以下对象进行比较：

Person joe = new Person("Joe", "Portman");
Person joeAgain = new Person("Joe", "Portman");
Person natalie = new Person("Natalie", "Portman");

assertThat(Objects.equals(joe, joeAgain)).isTrue();
assertThat(Objects.equals(joe, natalie)).isFalse();

如前所述，该方法处理空值。因此，如果两个参数都为null，则返回true；如果其中只有一个参数为null，则返回false。

这真的很方便。假设我们想在Person类中添加一个可选的出生日期：

public Person(String firstName, String lastName, LocalDate birthDate) {
    this(firstName, lastName);
    this.birthDate = birthDate;
}

然后，我们必须更新equals（）方法，但要使用null处理。我们可以通过将此条件添加到equals（）方法来实现：

birthDate == null ? that.birthDate == null : birthDate.equals(that.birthDate);

然而，如果我们向类中添加许多可为null的字段，它可能会变得非常混乱。在equals（）实现中使用Objects#equals方法更加简洁，并提高了可读性：

Objects.equals(birthDate, that.birthDate);

Comparable接口

比较逻辑也可用于按特定顺序放置对象。可比较接口允许我们通过确定一个对象是大于、等于还是小于另一个对象来定义对象之间的顺序。

Compariable接口是泛型接口，只有一个方法compareTo（），该方法接受泛型类型的参数并返回int。如果该参数小于该参数，则返回负值；如果它们相等，则返回0；否则返回正值。

比如说，在我们的Person类中，我们希望通过name比较Person对象：

public class Person implements Comparable<Person> {
    //...

    @Override
    public int compareTo(Person o) {
        return this.lastName.compareTo(o.lastName);
    }
}

如果使用name大于此值的人调用compareTo（）方法，则返回负int；如果姓氏相同，则返回零；否则返回正int。

Comparator接口

Comparator接口是泛型的，并且有一个compare方法，该方法接受该泛型类型的两个参数并返回一个整数。我们在前面已经看到了类似接口的模式。

Comparator相似；但是，它与类的定义是分开的。因此，我们可以为一个类定义任意多个Comparator，其中我们只能提供一个可比较的实现。

让我们想象一下，我们有一个网页，在一个表视图中显示人们，我们想让用户能够按名字而不是姓氏对他们进行排序。如果我们还想保持当前的实现，那么使用Comparable是不可能的，但是我们可以实现自己的Comparator。

让我们创建一个Person Comparator，它将只根据他们的名字进行比较：

Comparator<Person> compareByFirstNames = Comparator.comparing(Person::getFirstName);

现在，让我们使用该Comparator对人员列表进行排序：

Person joe = new Person("Joe", "Portman");
Person allan = new Person("Allan", "Dale");

List<Person> people = new ArrayList<>();
people.add(joe);
people.add(allan);

people.sort(compareByFirstNames);

assertThat(people).containsExactly(allan, joe);

Comparator接口上还有其他方法可用于compareTo（）实现：

@Override
public int compareTo(Person o) {
    return Comparator.comparing(Person::getLastName)
      .thenComparing(Person::getFirstName)
      .thenComparing(Person::getBirthDate, Comparator.nullsLast(Comparator.naturalOrder()))
      .compare(this, o);
}

在本例中，我们首先比较姓，然后比较名。然后，我们比较出生日期，但由于它们可以为空，我们必须说明如何处理它，所以我们给出了第二个参数，告诉我们应该根据它们的自然顺序对它们进行比较，但空值最后会出现。

Apache Commons

现在让我们看看ApacheCommons库。首先，让我们导入Maven依赖项：

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-lang3</artifactId>
    <version>3.12.0</version>
</dependency>

ObjectUtils#notEqual方法

首先，让我们谈谈ObjectUtils#notEqual方法。它需要两个对象参数，根据它们自己的equals（）方法实现来确定它们是否相等。它还处理空值。

让我们重新使用字符串示例：

String a = new String("Hello!");
String b = new String("Hello World!");

assertThat(ObjectUtils.notEqual(a, b)).isTrue();

应该注意，ObjectUtils有一个equals（）方法。然而，自从Java7出现Objects#equals之后，这种方法就被弃用了

ObjectUtils#compare方法

现在，让我们用ObjectUtils#compare方法比较对象顺序。它是一个泛型方法，接受该泛型类型的两个可比较参数并返回一个整数。

让我们看看再次使用字符串：

String first = new String("Hello!");
String second = new String("How are you?");

assertThat(ObjectUtils.compare(first, second)).isNegative();

默认情况下，该方法通过将空值视为更大值来处理空值。它提供了一个重载版本，用于反转该行为，并考虑较小的布尔值。

Guava

现在，让我们来看看Guava。首先，让我们导入依赖项：

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>29.0-jre</version>
</dependency>

Objects#equal方法

与Apache Commons库类似，Google为我们提供了一种方法来确定两个对象是否相等，对象是否相等。虽然它们有不同的实现，但它们返回相同的结果：

String a = new String("Hello!");
String b = new String("Hello!");

assertThat(Objects.equal(a, b)).isTrue();

虽然它没有被标记为不推荐使用，但该方法的JavaDoc表示，由于Java7提供了Objects#equals方法，因此应该将其视为不推荐使用。

Comparison方法

现在，Guava库没有提供一个比较两个对象的方法（我们将在下一节中看到如何实现这一点），但它确实为我们提供了比较原始值的方法。让我们以Ints helper类为例，看看它的compare（）方法是如何工作的：

assertThat(Ints.compare(1, 2)).isNegative();

通常，如果第一个参数分别小于、等于或大于第二个参数，则返回一个整数，该整数可能为负、零或正。除字节外，所有基元类型都有类似的方法。

ComparisonChain类

最后，Guava库提供了ComparisonChain类，允许我们通过一系列比较来比较两个对象。我们可以通过名字和姓氏轻松比较两个人对象：

Person natalie = new Person("Natalie", "Portman");
Person joe = new Person("Joe", "Portman");

int comparisonResult = ComparisonChain.start()
  .compare(natalie.getLastName(), joe.getLastName())
  .compare(natalie.getFirstName(), joe.getFirstName())
  .result();

assertThat(comparisonResult).isPositive();

底层比较是使用compareTo（）方法实现的，因此传递给compare（）方法的参数必须是原语或可比较的。

结论

在本文中，我们研究了在Java中比较对象的不同方法。我们研究了相同性、平等性和有序性之间的差异。我们还查看了ApacheCommons和Guava库中的相应功能。

与往常一样，本文的完整代码可以在GitHub上找到：https://github.com/eugenp/tutorials/tree/master/core-java-modules/core-java-lang-2