“一致性相等”的陷阱
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2020-12-22
16:50:28
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“一致性相等一致性相等”的陷阱的陷阱
关于Object类中的equals()方法与Comparable接口中的compareTo()方法之间有何种关联，之前还真没考虑过。通过
java.net看到此文之后，收获了一点儿新知识，希望大家也能如此。
方法equals()与Comparable接口中的compareTo()方法是Java中基本的两个方法之一，然而它们的定义却围绕着"与相等
一致"这一有趣的概念。
equals()方法
Java中的equals()方法既明确，又模糊。Java清楚地定义了如何准确地检验一个equals()方法是可用的。一个恰当的
equals()方法必须是自反的，对称的，可传递的，一致的，并能处理null引用。
然而equals()方法又是不清晰的。Javadoc说到，该方法指定了其它对象是"等于"这个对象的。注意，"等于"是放在引号中
的。此处的关键是，它没有定义如何去判定这种相等性。
·对象的一致性(==)默认是继承自Object类
·对象的整体可观测的状态，例如，若两个对象是相等的，那么在应用的其它部分可以用一个对象去替代另一个对象。
·对象信息中的某些部分，如ID，使得检验对象相等性在逻辑上是有意义的。
compareTo()方法
Comparable接口定义了可比较性的概念。Javadoc指出compareTo()方法"强制设定了每个实现了该接口的类的对象的全
部顺序"。
实现了Comparable接口的类有一个天然的排序，这可便于存储，也能在不使用单独的Comparator的情况下，用于像
TreeSet和TreeMap这样的集合对象。
该接口的定义明晰，它要求其实现必须确保对称性与传递性，像equals()方法那样。
一致性/非一致性相等
Comparable接口有如下描述：
类C的天然排序意味着要与equals()方法保持一致，只有当且仅当e1.compareTo(e2) == 0与e1.equals(e2)有相同的布尔
值。
基本上，这要求由compareTo()定义的相等性与equals()方法定义的相等性具有相同的概念(除去有null的情况)。乍一看，
该要求很简单，但实际上它有其复杂性，后面将会讨论到。
当考虑到操作符重载时，这种定义特别有用。若我们假设有一种类Java语言，在这种语言中，==并不表示对象的同一
性，而是通过方法去进行比较，大于/小于操作符也是如此，问题是调什么样的方法。在类Java语言中大于/小于天然地要基于
compareTo()方法，而==则要调用equals()方法。
// our new Java-like language
if (a < b) return "Less"; // translation ignoring nulls: if (a.compareTo(b) < 0)
if (a > b) return "Greater"; // translation ignoring nulls: if (a.compareTo(b) > 0)
if (a == b) return "Equal"; // translation ignoring nulls: if (a.equals(b))
throw new Exception("Impossible assuming no nulls?");
但如果compareTo()方法不是“一致性相等”，那么上述代码将会抛出异常，因为当a.equals(b)为false时，a.compareTo(b)
会返回0。
在集合，如TreeMap，中还会发生其它问题：
// Foo class is "inconsistent with equals"
assert foo1.equals(foo2) == false;
assert foo1.compareTo(foo2) == 0;
TreeMap<Foo， String> map =
map.put(foo1， "a");
map.put(foo2， "b");
当使用equals()方法时，这两个对象不相等，但使用compareTo()时，它们却相等。在这种情况下，该Map的元素个数将
为1，而非0。
由于这些“一致性相等”的问题，Javadoc说道“强烈建议(尽管并不要求)天然排序规则要与equals()方法保持一致”。
JDK中的许多类为了符合“一致性相等”这一规范而实现了Comparable接口。这些类包括
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