Java中的数据比较（再谈==与equals的区别）

ava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;

 

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;

 

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");

 

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);

 

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);

 

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());

 

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");
}

 

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");
}

 

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");
}

 

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：

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：

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

 

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。

 

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：

final String CHINA = "china";

 

关于如何实现不可变类的论述，可以参考《Practical Java》的第63条：审慎地定义和实现不可变类。