【Java】java.util.Objects 源码学习

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

本篇概要

• Objects 与 Object 区别
• Objects 各方法介绍与分析

　　　　equals    deepEquals   hashCode   hash

　　　　toString   compare   requireNonNull   isNull   nonNull

Objects 与 Object 区别

Object 是 Java 中所有类的基类，位于java.lang包。

Objects 是 Object 的工具类，位于java.util包。它从jdk1.7开始才出现，被final修饰不能被继承，拥有私有的构造函数。

它由一些静态的实用方法组成，这些方法是null-save（空指针安全的）或null-tolerant（容忍空指针的），用于计算对象的hashcode、返回对象的字符串表示形式、比较两个对象。

Objects 各方法介绍与分析

equals

equals方法是判断两个对象是否相等。

在比较两个对象的时候，Object.equals方法容易抛出空指针异常。

——我刚上班的时候，有位老员工教我“字符串常量与变量对象比较的时候，常量要写在equals外边，变量放在equals()括号里边。” 就是这个原因。

如果是两个变量比较的时候，就都需要加非空判断。

* Object.equals方法内调用的是return (this == obj)。String类中是依据字符串内容是否相等来重定义了equals方法。

现在，Objects.equals方法中已经做了非空判断，所以不会抛出空指针异常，它是null-save空指针安全的，而且也可以简化代码。

源码如下：

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

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deepEquals

顾名思义，深度比较两个对象。

当参数是数组对象，其方法内部采用的是Arrays.deepEquals0方法的算法。

使用Objects.deepEquals方法有个好处，当我们在写业务代码时，可以直接使用此方法来判断两个复杂类型，

比如使用了泛型的列表对象List<T>、或者通过反射得到的对象，不清楚对象的具体类型。

源码如下：

    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);
    }

 简短的说明下Arrays.deepEquals0方法：

     如果参数是Object类型的数组，则调用Arrays.deepEquals方法，在参数数组的循环中，递归调用deepEquals0，直到出现不相同的元素，或者循环结束；

     如果参数是基本类型的数组，则根据该类型调用Arrays.equals方法。Arrays工具类依照八种基本类型对equals方法做了重载。

 

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hashCode

返回一个整型数值，表示该对象的哈希码值。若参数对象为空，则返回整数0；若不为空，则直接调用了Object.hashCode方法。

源码如下：

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

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

以集合Set为例，当新加一个对象时，需要判断现有集合中是否已经存在与此对象相等的对象，如果没有hashCode()方法，需要将Set进行一次遍历，并逐一用equals()方法判断两个对象是否相等，此种算法时间复杂度为o(n)。通过借助于hasCode方法，先计算出即将新加入对象的哈希码，然后根据哈希算法计算出此对象的位置，直接判断此位置上是否已有对象即可。

（注：Set的底层用的是Map的原理实现）

 

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hash

为一系列的输入值生成哈希码，该方法的参数是可变参数。

源码如下：

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

它是将所有的输入值都放到一个数组，然后调用Arrays.hashCode(Object[])方法来实现哈希码的生成。

对于当一个对象包含多个成员，重写Object.hashCode方法时，hash方法非常有用。

举个Java源码中的例子：

java.lang.invoke.MemberName 类，该类有Class<?> clazz、String name、Object type、int flags、Object resoulution这几个成员变量，

该类的hashCode方法如下：

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

 警告:当提供的参数是一个对象的引用，返回值不等于该对象引用的散列码。这个值可以通过调用hashCode方法来计算。

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toString

　　toString(Object o)

　　返回指定对象的字符串表示形式。如果参数为空对象null，则返回字符串“null”。

　　该方法内部调用的是

　　　　return String.valueOf(o);

　　String.valueOf(Object obj)方法的内部实现为

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

　　Object.toString()方法的内部实现为

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

　　toString(Object o, String nullDefault)

　　返回指定对象的字符串表示形式。如果参数为空对象null，则返回第二个参数nullDefault所指定的对象。

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compare

如果两个参数相同则返回整数0。因此，如果两个参数都为空对象null，也是返回整数0。

注意：如果其中一个参数是空对象null，是否会抛出空指针异常NullPointerException取决于排序策略，如果有的话，则由Comparator来决定空值null。

源码如下：

    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)

　　检查指定类型的对象引用不为空null。当参数为null时，抛出空指针异常。设计这个方法主要是为了在方法、构造函数中做参数校验。

　　源码如下:

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

　　举个例子：

　　当我们通过带参的构造函数创建对象时，创建对象的同时就可以进行参数校验。同时也简化了很多代码。

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

　　requireNonNull(T obj, String message)　

　　该方法是requireNonNull的重载方法，当被校验的参数为null时，根据第二个参数message抛出自定义的异常消息。

　　源码如下：

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

　　requireNonNull(T obj, Supplier<String> messageSupplier)

　　检查指定的对象引用不为空null，如果是空，抛出自定义的空指针异常。从jdk1.8开始。

　　与requireNonNull(Object, String)方法不同，本方法允许将消息的创建延迟，直到空检查结束之后。

　　虽然在非空例子中这可能会带来性能优势， 但是决定调用本方法时应该小心，创建message supplier的开销低于直接创建字符串消息。　　

　　源码如下：

    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，如果参数为空则返回true。从jdk1.8开始。

源码如下：

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

apiNote: 该方法的存在是用于java.util.function.Predicate类，filter(Objects::isNull)。

来看下Predicate类中，使用到本方法的代码： 

    static <T> Predicate<T> isEqual(Object targetRef) {
        return (null == targetRef)  
                ? Objects::isNull   // 双冒号，代表方法引用。
                : object -> targetRef.equals(object); // 此处为lambda表达式。接收object对象，返回参数targetRef与该对象的比较结果。
    }

 

nonNull

判断非空方法，如果参数不为空则返回true。从jdk1.8开始。

源码如下：

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

apiNote: 该方法的存在是用于java.util.function.Predicate类，filter(Objects::nonNull)。

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参考资料：

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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