浅析Java对象等价性的区别

2024-03-11 09:18
文章标签 java 对象 区别 浅析 等价

本文主要是介绍浅析Java对象等价性的区别,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1.前言

最近在上软件构造课程的时候提到了关于对象等价性的区别,Java中的对象等价性在表面上看有引用等价性和对象等价性,而在深层次中去探寻的话,其实它还有更深一层的区别,那就是观察等价性行为等价性,今天我们就来区分一下深层次中对象的区别。

2.结论

还是上来先说结论。

(一)对于可变对象(mutable)

1.观察等价性:在不改变状态的前提下,两个对象是否“看起来”一致。这句话的意思是,如果我们只从用户的角度去观察这两个对象并且不调用改变它们的状态的方法的话(只调用observer、creator、producer类方法而不调用mutator方法),他们之间所展现出的等价性即为观察等价性。

2.行为等价性:调用两个对象的任何方法(包括mutator)两个对象都能产生一致的结果。因为它们能产生“一致的行为”,所以被称为行为等价性。

通俗来讲,对于mutable类型,它的观察等价性就是两个对象在某一时刻看起来相等,而行为等价性就是时时刻刻都相等。而对于mutable类来说做到每时每刻都相等只能在两个对象指向同一块物理内存空间的时候才可能发生。这里插入一张我的笔记截图:

(二)关于不可变对象(immutable类型)

immutable类中的属性一般不允许改变(可以进行有益的改变,即改变前后在用户空间去看发现不了变化),所以immutable类的观察等价性与行为等价性相同。

3.浅析Java中观察等价性和行为等价性给编程带来的区别

1.对于mutable类型来说,Java往往实现严格的观察等价性

例如List类,Set类,Java对它们都会实现观察等价性,但是这往往会导致令人迷惑的错误,例如下面这段代码:

		List<String> a = new ArrayList<>();a.add("hello");Set<List<String>> b= new HashSet<List<String>>();b.add(a);System.out.println("first"+b.contains(a));a.add("hi");System.out.println("second"+b.contains(a));

实例化一个List a,然后将a添加进b中,按照常理来说无论何时调用b.contains(a)返回都应该为真才对,可是第一次返回了真,可是当第二次对a做了修改后再度添加,他就会返回假:

这是由于在List a更改过它的成员后,它的hashcode也发生了改变,在HashSet这个散列桶中存储的位置就会发生变化,当b再次调用cotains方法来寻找a的时候(在底层其实是调用了a的equals方法),发现a的hash映射发生了变化(hashcode不同),所以equals返回假,contains也就返回假,这也解释了上篇文章中为什么重新equals方法就一定要重写hashcode方法,目的就在于要保持它们的行为等价性。

java大多数mutable类型均是观察等价性去判断的,例如Date类和刚才说过的Collection类,但是也有一部分mutable类是通过行为等价性去判断的,例如StringBuider。

所以要注意我们在使用mutable类的时候,尽量使用行为等价性去判断,而不是默认的观察等价性。所以我们在编写mutable类型的时候,无需重写equals方法和hashcode方法,让它们直接继承Object类中的方法即可(原理见上篇文章),而当我们真的需要判断其是否“看起来相等”的时候,最好重新定义一个方法。

2.对于immutable类,行为等价性与观察等价性相同

正是因为它们的行为等价性与观察等价性表现一致,所以在实现时就需要重写equals方法和hashcode方法来确定对于抽象的输入有相同的作用结果(即不同地址空间实质性相同的两个immutable类也能够被判定为相等)

3.浅拷贝和深拷贝

浅拷贝:若被拷贝的对象中有对其他对象的引用,那么直接将那个引用复制过来,而不是将它做拷贝在复制过来,如图所示:

深拷贝:将被拷贝的对象中引用其他对象同样作一份拷贝

在Java中调用对象的clone方法默认是实现的浅拷贝,即只满足观察等价性,而不满足行为等价性,要想使用行为等价性的拷贝,需要使用copy包中的deepcopy,这一点在编程中也能带来令人迷惑的错误,所以要小心。

4.小结

本文浅析了Java中两类对象等价性的区别,在mutable类型中,行为等价性和对象等价性不同,观察等价性指的是两个对象某一时刻看起来相同,行为等价性则指两对象时时刻刻均相同,无论调用了什么方法;而在immutable类型中,两者是一致的。在编程时要小心JDK中对两种类型的处理,在编程时,我们不应该重写mutable类型的equals哈hashcode方法,但是应该重写immutable类型的equals和hashcode方法,而且还应注意深浅拷贝所带来的差别。

这篇关于浅析Java对象等价性的区别的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/797375

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