【Java】java.util.Objects 源碼學習

2017-02-10 by 安靜的下雪天  http://www.cnblogs.com/quiet-snowy-day/p/6387321.html     

本篇概要

• Objects 與 Object 區別
• Objects 各方法介紹與分析

　　　　equals    deepEquals   hashCode   hash

　　　　toString   compare   requireNonNull   isNull   nonNull

 

Objects 與 Object 區別

Object 是 Java 中所有類的基類，位於java.lang包。

Objects 是 Object 的工具類，位於java.util包。它從jdk1.7開始才出現，被final修飾不能被繼承，擁有私有的構造函數。

它由一些靜態的實用方法組成，這些方法是null-save（空指針安全的）或null-tolerant（容忍空指針的），用於計算對象的hashcode、返回對象的字符串表示形式、比較兩個對象。

 

Objects 各方法介紹與分析

equals

equals方法是判斷兩個對象是否相等。

在比較兩個對象的時候，Object.equals方法容易拋出空指針異常。

——我剛上班的時候，有位老員工教我“字符串常量與變量對象比較的時候，常量要寫在equals外邊，變量放在equals()括號里邊。” 就是這個原因。

如果是兩個變量比較的時候，就都需要加非空判斷。

* Object.equals方法內調用的是return (this == obj)。String類中是依據字符串內容是否相等來重定義了equals方法。

現在，Objects.equals方法中已經做了非空判斷，所以不會拋出空指針異常，它是null-save空指針安全的，而且也可以簡化代碼。

源碼如下：

    public static boolean equals(Object a, Object b) {
        return (a == b) || (a != null && a.equals(b));
    }

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deepEquals

顧名思義，深度比較兩個對象。

當參數是數組對象，其方法內部采用的是Arrays.deepEquals0方法的算法。

使用Objects.deepEquals方法有個好處，當我們在寫業務代碼時，可以直接使用此方法來判斷兩個復雜類型，

比如使用了泛型的列表對象List<T>、或者通過反射得到的對象，不清楚對象的具體類型。

源碼如下：

    public static boolean deepEquals(Object a, Object b) {
        if (a == b)
            return true;
        else if (a == null || b == null)
            return false;
        else
            return Arrays.deepEquals0(a, b);
    }

 簡短的說明下Arrays.deepEquals0方法：

     如果參數是Object類型的數組，則調用Arrays.deepEquals方法，在參數數組的循環中，遞歸調用deepEquals0，直到出現不相同的元素， 或者循環結束；

     如果參數是基本類型的數組，則根據該類型調用Arrays.equals方法。Arrays工具類依照八種基本類型對equals方法做了重載。

 

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hashCode

返回一個整型數值，表示該對象的哈希碼值。若參數對象為空，則返回整數0；若不為空，則直接調用了Object.hashCode方法。

源碼如下：

    public static int hashCode(Object o) {
        return o != null ? o.hashCode() : 0;
    }

Object支持hashCode方法是為了提高哈希表（例如java.util.Hashtable 提供的哈希表）的性能。

以集合Set為例，當新加一個對象時，需要判斷現有集合中是否已經存在與此對象相等的對象，如果沒有hashCode()方法，需要將Set進行一次遍歷，並逐一用equals()方法判斷兩個對象是否相等，此種算法時間復雜度為o(n)。通過借助於hasCode方法，先計算出即將新加入對象的哈希碼，然后根據哈希算法計算出此對象的位置，直接判斷此位置上是否已有對象即可。

（注：Set的底層用的是Map的原理實現）

 

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hash

為一系列的輸入值生成哈希碼，該方法的參數是可變參數。

源碼如下：

    public static int hash(Object... values) {
        return Arrays.hashCode(values);
    }

它是將所有的輸入值都放到一個數組，然后調用Arrays.hashCode(Object[])方法來實現哈希碼的生成。

對於當一個對象包含多個成員，重寫Object.hashCode方法時，hash方法非常有用。

舉個Java源碼中的例子：

java.lang.invoke.MemberName 類，該類有Class<?> clazz、String name、Object type、int flags、Object resoulution這幾個成員變量，

該類的hashCode方法如下：

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(clazz, getReferenceKind(), name, getType());
    }

 警告:當提供的參數是一個對象的引用，返回值不等於該對象引用的散列碼。這個值可以通過調用hashCode方法來計算。

 

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toString

　　toString(Object o)

　　返回指定對象的字符串表示形式。如果參數為空對象null，則返回字符串“null”。

　　該方法內部調用的是

　　　　 return String.valueOf( o );

　　String.valueOf(Object obj)方法的內部實現為

　　　　 return ( obj == null ) ? "null" : obj .toString();

　　Object.toString()方法的內部實現為

　　　　 return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());

　　toString(Object o, String nullDefault)

　　返回指定對象的字符串表示形式。如果參數為空對象null，則返回第二個參數nullDefault所指定的對象。

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compare

如果兩個參數相同則返回整數0。因此，如果兩個參數都為空對象null，也是返回整數0。

注意：如果其中一個參數是空對象null，是否會拋出空指針異常NullPointerException取決於排序策略，如果有的話，則由Comparator來決定空值null。

源碼如下：

    public static <T> int compare(T a, T b, Comparator<? super T> c) {
        return (a == b) ? 0 :  c.compare(a, b);
    }

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requireNonNull

　　requireNonNull(T obj)

　　檢查指定類型的對象引用不為空null。當參數為null時，拋出空指針異常。設計這個方法主要是為了在方法、構造函數中做參數校驗。

　　源碼如下:

    public static <T> T requireNonNull(T obj) {
        if (obj == null)
            throw new NullPointerException();
        return obj;
    }

　　舉個例子：

　　當我們通過帶參的構造函數創建對象時，創建對象的同時就可以進行參數校驗。同時也簡化了很多代碼。

     public class Foo {
          public Foo(Bar bar) {
               this.bar = Objects.requireNonNull(bar);
          }
     }

 

　　requireNonNull(T obj, String message)　

　　該方法是requireNonNull的重載方法，當被校驗的參數為null時，根據第二個參數message拋出自定義的異常消息。

　　源碼如下：

    public static <T> T requireNonNull(T obj, String message) {
        if (obj == null)
            throw new NullPointerException(message);
        return obj;
    }

 

　　requireNonNull(T obj, Supplier<String> messageSupplier)

　　檢查指定的對象引用不為空null，如果是空，拋出自定義的空指針異常。從jdk1.8開始。

　　與requireNonNull(Object, String)方法不同，本方法允許將消息的創建延遲，直到空檢查結束之后。

　　雖然在非空例子中這可能會帶來性能優勢， 但是決定調用本方法時應該小心，創建message supplier的開銷低於直接創建字符串消息。　　

　　源碼如下：

    public static <T> T requireNonNull(T obj, Supplier<String> messageSupplier) {
        if (obj == null)
            throw new NullPointerException(messageSupplier.get());
        return obj;
    }

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isNull

判空方法，如果參數為空則返回true。從jdk1.8開始。

源碼如下：

    public static boolean isNull(Object obj) {
        return obj == null;
    }

apiNote: 該方法的存在是用於java.util.function.Predicate類，filter(Objects::isNull)。

來看下Predicate類中，使用到本方法的代碼： 

    static <T> Predicate<T> isEqual(Object targetRef) {
        return (null == targetRef)  
                ? Objects::isNull   // 雙冒號，代表方法引用。
                : object -> targetRef.equals(object); // 此處為lambda表達式。接收object對象，返回參數targetRef與該對象的比較結果。
    }

 

 

nonNull

判斷非空方法，如果參數不為空則返回true。從jdk1.8開始。

源碼如下：

    public static boolean nonNull(Object obj) {
        return obj != null;
    }

apiNote: 該方法的存在是用於java.util.function.Predicate類，filter(Objects::nonNull)。

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參考資料：

Java8 API Doc： http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/

Java8 Lambda： http://zh.lucida.me/blog/java-8-lambdas-insideout-language-features/

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