Java比較問題詳細分析

2024-07-13 10:15:17

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Java中的比較問題是一個很基礎又很容易混淆的問題。今天就幾個容易出錯的點作一個比較詳細的歸納與整理，希望對大家的學習與面試有幫助。

一、==與equals()的區別

首先，我們需要知道==與equals()的區別，==號比較的一直是地址值，對于基本數據類型來說，==比較實際上就是變量數值是否相等，而對于引用數據類型，比較的則是地址值。這里特別需要注意的是String類型，很容易想當然的使用==，很容易出錯。equals()方法是Object類里的方法，我們知道Java中一切類都會默認繼承Object類，所以類對象都會有equals()方法。Object類中equals()方法如下圖所示：

Java,比較問題

由源碼可以看出，Object類里的equals()方法底層也是用的==，所以它比較的其實也是地址值。所以如果想用equals()方法去作其他比較，我們需要重寫equals()方法。

二、基本數據類型及其包裝類

我們都知道，byte、short、int、long、boolean、char、double、float這八個是基本數據類型，它們聲明的變量存放在棧內存中。而它們對應的包裝類型(Byte、Short、Integer、Long、Boolean、Character、Double)定義的變量則存在于堆內存中。對于基本數據類型，它們的比較相對而言較為簡單，即判斷是否相等用==，比較大小用<、>、<=、>=即可。而對于包裝類型，卻有些不同。

首先對于判斷是否相等，看如下代碼的執行結果：

package dailytest;import org.junit.Test;/** * Java中的比較總結 * @author yrr */public class JavaCompareTest {  /**   * Integer類型判斷是否相等   */  @Test  public void test01() {    int n3 = 48;    System.out.println("--------使用new對象時，當值在[-127,128]之間時---------");    Integer n7 = new Integer(48);    Integer n8 = new Integer(48);    System.out.println(n7 == n8);  //false    System.out.println(n7 == n3);  //true    System.out.println("--------直接賦值方式，當值在[-128,127]之間時---------");    Integer n1 = 48;    Integer n2 = 48;    System.out.println(n3 == n1); //true    System.out.println(n1 == n2); //true    System.out.println(n1.equals(n2)); //true    System.out.println(n1.equals(n3)); //true    System.out.println(n1.intValue() == n2.intValue()); //true    System.out.println("--------直接賦值方式，當值不在[-127,128]之間時---------");    Integer n4 = 128;    Integer n5 = 128;    int n6 = 128;    System.out.println(n4 == n5);  //false    System.out.println(n4 == n6);  //true    System.out.println(n4.equals(n5)); //true    System.out.println(n4.equals(n6)); //true    System.out.println(n4.intValue() == n5.intValue()); //true    //使用Integer.intValue()方法時需要注意驗證是否為null，防止出現NullPointException  }  /**   * Long類型判斷是否相等   */  @Test  public void test02() {    //這里需要注意，使用long定義時，不需要加L或者l，而使用Long時必須加，否則會報錯    //建設都加上，以示區別    long n3 = 48L;    System.out.println("--------使用new對象時，當值在[-127,128]之間時---------");    Long n7 = new Long(48);    Long n8 = new Long(48);    System.out.println(n7 == n8);  //false    System.out.println(n7 == n3);  //true    System.out.println("--------直接賦值方式，當值在[-127,128]之間時---------");    Long n1 = 48L;    Long n2 = 48L;    System.out.println(n3 == n1); //true    System.out.println(n1 == n2); //true    System.out.println(n1.equals(n2)); //true    System.out.println(n1.equals(n3)); //true    System.out.println(n1.intValue() == n2.intValue()); //true    System.out.println("--------直接賦值方式，當值不在[-127,128]之間時---------");    Long n4 = 128L;    Long n5 = 128L;    long n6 = 128;    System.out.println(n4 == n5);  //false    System.out.println(n4 == n6);  //true    System.out.println(n4.equals(n5)); //true    System.out.println(n4.equals(n6)); //true    System.out.println(n4.intValue() == n5.intValue()); //true    //使用Long.intValue()方法時需要注意驗證是否為null，防止出現NullPointException    }}

針對上面的執行結果，作如下說明：

首先，對于new方法來聲明一個Integer或者Long對象，因為new對象都是在堆里開辟一塊空間，所以即便兩者的數值相同，但對于==來說，比較的是地址值，所以會返回false。對于基本數據類型的包裝類，都重寫了equals()方法，會比較數值大小，所以用equals()方法是可以根據數值大小進行判斷的。對于Integer變量與int變量比較的問題，會發現也是基于數值大小得出來的比較值，這是因為在比較時，Integer類型做了自動拆箱，轉成了int類型。 前三點的解釋，對所有包裝類型都是適用的 對于直接賦值方式，值為48的兩個Integer變量，用==號判斷是true，而當值為128后，卻為false。這是因為在底層，對于Integer n1 = 48;這種直接賦值的方式，其實調用了Integer.value()方法。我們可以簡單看一下Integer.value()方法的源碼，如下圖所示：

Java,比較問題

我們可以看到，這里有個if判斷，當輸入的i在[-128,127]的范圍內時，直接從IntegerCache數組中返回了。所以，對于在這個范圍內的數值，返回的都是這個數組對應的地址值，因此用==號判斷會返回true。而不在這個范圍內的，是new出的對象，因此會返回false。這個結論對于Byte、Short、Integer、Long類型都成立（感興趣的可以去看下它們對應的value()方法的源碼），因為Byte類型的范圍就是[-128,127]，所以對于Byte類型來說，使用==與equals()沒有區別。

而對于大小比較，使用>、<、<=、>=是沒有問題的，它們會進行自動拆箱。但是我們通常建議使用以下兩種方式來進行大小比較：

調用xxxValue()方法轉成基本數據類型進行比較使用compareTo()方法進行比較，在包裝類中，都重寫了compareTo()方法。查看compareTo()源碼，可以看出，其實它底層使用的也是通過自動拆箱轉成了對應的基本數據類型再進行比較的。

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二、Java對象的比較

有了上面的介紹之后，對象的比較就比較容易了。原理都是一樣的。

1. String類型的比較

需要注意的是，String類型不能直接使用>、<=、>=、<，會報編譯異常。

package dailytest;import org.junit.Test;/** * Java中的比較總結 * @author yrr */public class JavaCompareTest {  @Test  public void test03() {    String s1 = new String("123");    String s2 = new String("123");    System.out.println(s1 == s2);  //false    System.out.println(s1.equals(s2));    String s3 = "234";    String s4 = "234";    System.out.println(s3 == s4);  //true    System.out.println(s3.equals(s4));  //true    //System.out.println(s1 <= s3); //The operator < is undefined for the argument type(s) java.lang.String, java.lang.String    System.out.println(s1.compareTo(s3) < 0);  //true  }}

2. 類對象的比較

類對象比較結論也是一樣的，但是相對于基本數據類型和String類型，較為復雜一點。

根據某一規則，判斷兩個對象是否相等，需要在被判斷類中重寫equals()方法，示例代碼如下：

package dailytest;import org.junit.Test;/** * Java中的比較總結 * @author yrr */public class JavaCompareTest {  @Test  public void test04() {    Person p1 = new Person("yrr",18);    Person p2 = new Person("yrr",18);    System.out.println(p1 == p2);  //false    System.out.println(p2.equals(p1)); //true  }}class Person{  private String name;    private Integer age;    public Person() {  }  public Person(String name, Integer age) {    this.name = name;    this.age = age;  }  public String getName() {    return name;  }  public Integer getAge() {    return age;  }  @Override  public boolean equals(Object obj) {    Person person = (Person) obj;    return name.equals(person.getName()) && age.equals(person.getAge());  }  }

而如果要比較兩個對象的大小（這也是常會問到的面試題），有兩種方式：

被比較類實現Comparable接口，并重寫compareTo()方法自己定義實現了一個Comparator接口的類或者利用內部類，重寫compare()方法兩者的區別：前者定義在被比較類上，而后者定義在被比較類外。通過這種區別，兩者的優缺點也很明顯，前者簡單，但需要對被比較類進行修改，而后者則不需要修改原代碼，更加靈活。

第一種方式，示例代碼如下：

package dailytest;import org.junit.Test;/** * Java中的比較總結 * @author yrr */public class JavaCompareTest {  @Test  public void test5() {    Person p1 = new Person("yrr",18);    Person p2 = new Person("wx",19);    System.out.println(p1.compareTo(p2) < 0);  }}class Person implements Comparable<Person>{  private String name;    private Integer age;  public Person() {  }  public Person(String name, Integer age) {    this.name = name;    this.age = age;  }  public Integer getAge() {    return age;  }  @Override  public int compareTo(Person o) {    return this.getAge() - o.getAge();  }  }

第二種方式，示例代碼如下：

package comparator;import java.util.Arrays;import java.util.Comparator;public class MyComparator {  public static void main(String[] args) {    User[] users = new User[] { new User("u1001", 25),         new User("u1002", 20), new User("u1003", 21) };    Arrays.sort(users, new Comparator<User>() {      @Override      public int compare(User o1, User o2) {        return o1.getAge() - o2.getAge();      }    });    for (int i = 0; i < users.length; i++) {       User user = users[i];       System.out.println(user.getId() + " " + user.getAge());     }   }}class User {   private String id;   private int age;    public User(String id, int age) {     this.id = id;     this.age = age;   }   public int getAge() {     return age;   }   public void setAge(int age) {     this.age = age;   }   public String getId() {     return id;   }   public void setId(String id) {     this.id = id;   } }

以上就是本次給大家講的Java中比較問題的相關內容，大家還有其他問題可以在下方留言區討論，感謝你的支持。

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