Effective Java 读书笔记（二）：对于所有对象都通用的方法

尽管 Object 是一个具体的类，但设计它主要是为了扩展，它的所有非 final 方法（equals、hashCode、toString、clone）都有明确的通用约定。任何一个类，在覆盖这些方法的时候都要遵守通用约定。如果违反约定，其他依赖这些约定的类（比如 HashMap、HashSet）就无法结合该类一起正常工作。

覆盖 equals 时要遵守的约定

有一些情况，是不需要覆盖的：
1. 如果不覆盖 equals，那么类的每个实例都是唯一的。对于代表活动实体而非值的类来说就是如此，比如 Thread。
2. 不关心类是否提供“逻辑相等”的测试功能。
3. 超类提供了 equals，子类从超类继承过来的行为对子类是合适的。
4. 类是私有的或包级私有的，可以确定它的 equals 方法不会被调用。这种应该可以覆盖 equals 方法，以防被意外调用：

public boolean equals(Object obj) {    throw new RuntimeException("equals not support");}

那么什么时候应该覆盖 equals 呢？类有自己的“逻辑相等”的概念，而且超类 equals 方法不满足条件，这通常就是值类，比如 Integer、Date。覆盖 equals 时必须遵循一些通用约定：
1. 自反性
2. 对称性
3. 传递性
4. 一致性

实现 equals 方法时的一些诀窍：
1. 先判 null，null 则返回 false。
2. 使用 == 检查是否为同一个对象的引用，是则返回 true。
3. 使用 instanceof 检查是否为正确的类型，否则 false。

剩下的就是对比每个关键域了。

覆盖 equals 的时候总是覆盖 hashCode

如果覆盖了 equals 但是没有覆盖 hashCode，就会违反通用约定，从而导致该类无法结合所有基于散列的集合一起正常工作，这样的集合包含 HashMap、HashSet等。约定如下：
1. 只要 equals 方法比较所需要的信息没有修改，那么 hashCode 方法的返回值也不能变。
2. 两个对象根据 equals 判定为相等，那么其 hashCode 也必须相等。
3. 两个对象根据 equals 判定为不相等，hashCode 可以不同，也可以相同。不同的话，能够提高散列表的性能。

始终要覆盖 toString

主要用于打日志调试，如果对性能要求不高，可以直接输出 Json 串。

谨慎覆盖 clone

所有实现了 Cloneable 接口的类，都应该用一个公有方法覆盖 clone。此方法要首先调用 super.clone() ，如果就此结束，那就只是“浅拷贝”了。如果需要“深拷贝”，则需要手动拷贝任何包含内部“深层结构”的可变对象。下面我们给一个示例：

public class Pojo implements Cloneable {    private String str;    private List<Integer> intList;    private int i;    @Override    public Pojo clone() throws CloneNotSupportedException {        return (Pojo)super.clone();    }}

在 JDK1.5 中引入了协变返回类型作为泛型，覆盖方法的返回类型可以是被覆盖方法的子类了。由于 Object 的 clone 方法返回的是 Object，所以 Pojo 的 clone 方法内部进行了显式类型转换。这体现了一个原则：永远不要让客户去做任何类库能够替客户完成的事情。上面这个示例依然是浅拷贝的，因为 intList 是一个可变对象，默认情况拷贝的只是其引用。其深拷贝版本如下：

public class Pojo implements Cloneable {    private String str;    private List<Integer> intList;    private int i;    @Override    public Pojo clone() throws CloneNotSupportedException {        Pojo clone = (Pojo) super.clone();        List<Integer> dstList = new ArrayList<>(intList);        clone.setIntList(dstList);        return clone;    }    public void setIntList(List<Integer> intList) {        this.intList = intList;    }}

这里 List 中元素是 Integer 类型，Integer 是不可变的，否则还需要额外对每个元素做一次拷贝。

还有一个问题：clone 架构与引用可变架构的 final 域正常用法不相兼容。比如，上面的 intList 如果声明为 final，是没办法做深度拷贝的。

在实际项目中，推荐使用拷贝构造方法或静态工厂来代替 clone，因为这样更灵活，也没有 clone 的那些约束，不与 final 冲突。

考虑实现 Comparable 接口

如果一个值类具有明显的内在排序关系，你就应该考虑实现 Comparable 接口：

public interface Comparable<T> {    public int compareTo(T o);}

一旦实现了 Comparable 接口，就可以跟很多泛型算法以及依赖于该接口的集合实现进行协作，比如：

Arrays.sort(a);

compareTo 方法要遵守的通用约定和 equals 方法类似。对于 Collection、Map 或 Set 的通用约定是按照 equals 来定义的，而有序集合 TreeMap、TreeSet 是按照 Comparable 来定义的。所以应该尽量保证两个对象 equals 返回 true 时，compateTo 返回 0，否则有序集合就无法遵守集合接口的通用约定了。