【重难点】【Java基础 03】重写hashCode() 和equals()、

文章目录

【重难点】【Java基础 03】重写hashCode() 和equals()、
一、hashCode() 和 equals()
- 1.对比
二、代理模式
- 1.介绍
参考链接

一、hashCode() 和 equals()

1.对比

我们来看看官方文档对这两个方法的解释

官方文档对这个规范翻译得会有点拗口，我们来简化一下

hashCode 和 equals 返回值应该是稳定的，不应该具有随机性
两个对象用运算符 == ，如果结果为 true，则对这两个对象用 equals() 也应该返回 true
事实上，如果没有重写 equals()，它的源码就只有一句：return (this == obj);其中 obj 是形式参数
如果对两个对象用 equals() 返回 true，那么这两个对象的 hashCode 也应该相等
equals() 方法的源码我点进去看的时候发现没有方法体（后来知道 hashCode() 是一个原生函数），我想知道的是 equals() 在重写之前，到底返回的是什么。好在后来找到了：hashCode() 返回什么具体要看 JVM 是怎么处理的，而 JVM 版本不同返回的东西也不同。确实有的 JVM 是直接返回对象的存储地址，但是大多数情况不是这样的，甚至和存储地址毫无关联，比如说 HotSpot 返回的就不是内存地址，OpenJDK 里计算 hashCode() 也根本没用到存储地址
HotSpot 不是什么陌生的版本，我们电脑装的就是 HotSpot，也是目前绝对的主流版本，其他还有 J9 VM 、JRockit 等等
当大家说起“Java性能如何如何”、“Java有多少种GC”、“JVM如何调优”云云，经常默认说的就是特指 HotSpot VM
== 比较的是两个对象的地址

解释一下什么原生函数，一个方法是原生函数，也就是说这个方法的实现不是用 Java 语言实现的，而是使用 C/C++ 实现的，并且被编译成了 DDL（Dynamic Link Library，动态链接库），由 Java 去调用，而 JDK 源码中并不包含。对于不同的平台它们是不同的，Java 在不同的操作系统调用不同的 native 方法实现对操作系统的访问，因为 Java 语言没有指针，所以不能直接访问操作系统底层
这种方法调用的过程：

在 Java 中声明 native 方法，然后编译
用 javah 产生一个 .h 文件
写一个 .cpp 文件实现 native 导出方法，其中需要包含第二步产生的 .h 文件（其中又包含了 JDK 带的 jni.h 文件）
将 .cpp 文件编译成动态链接库文件
在 Java 中用 System.loadLibrary() 文件加载第四步产生的动态链接库文件，然后这个 native 方法就可被访问了

对于 hashCode() 还有一些比较冷门的知识：

默认情况下，对象的 hashCode 方法返回值永远大于等于 0
默认情况下，对象的 hashCode 方法返回值不是对象的地址
hashCode 相同，不一定是同一个对象，必须限定为同一个类

什么情况下需要重写 hashCode() 和 equals() ？

当我们希望两个对象的某些属性值相同就认为他们是相同对象时，而不是严格要求它们完完全全就是同一对象，比如说两个字符串，我们只需要它们的值相同，就可以认为他们相等。因此我们要重写 equals()

为什么 equals() 和 hashCode() 要一起重写？

这是由于 Java API 文档里的规范，虽然不按照规范不会报检查性异常，但是没有特殊情况最好遵守

如何重写才能符合规范？

首先是重写 equals()，需要进行以下三步

判断是否等于自身
使用 getClass() 判断传入对象是否为同类型的对象
比较类中定义的字段，根据自己的需要，判断是否相等，只有全部相等时才能认为两个对象相等

然后是重写 hashCode()，只需要将 equals() 里选择的字段作为参数，传入到 hash() 方法中计算哈希值并返回就好了

实例

@Override
public boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Pet pet = (Pet) o;return age == pet.age && Objects.equals(name, pet.name);
}@Override
public int hashCode() {return Objects.hash(name, age);
}

二、代理模式

1.介绍

你可能会对这个设计模式感到陌生，但是你对 Spring 一定不陌生，而 Spring AOP 就是代理模式的一种实现，因此它的重要性不言而喻

简而言之，代理模式是设置一个中间代理来控制访问被代理对象，以达到增强源被代理对象的功能和简化访问方式

代理模式 UML 类图

代理模式分为静态代理和动态代理，其中动态代理又分为 JDK 代理和 CGB 代理

1、静态代理

静态的代理在使用时，需要定义一个接口，然后让被代理对象和代理对象一起实现这个接口

下面举个例子，设计一个 Tank 类作为代理类，再设计两个代理类，以达到可以在不修改被代理类的情况下为其添加日志和计时功能

第一步，定义一个接口

interface Movable{void move();
}

第二步，定义一个被代理类

class Tank implements Movable{@Overridepublic void move(){System.out.println("Moving......");}try{Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));}catch(InterruptedException e){e.printStackTrace();}
}

第三步，定义一个代理类

class TankTimeProxy() implements Movable{Movable m;public TankTimeProxy(Movable m){this.m = m;}@Overridepublic void move(){long start = System.currentTimeMillis();super.move();long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("运行了 " + end - start + " ms");}
}

第四步，再定义一个代理类

class TankLogProxy{Movable m;public TankLogProxy{this.m = m;}@Overridepublic void move(){System.out.println("start...");m.move();System.out.println("stopped!");
}

第五步，写 main 方法

public static void main(String args[]){new TankLogProxy(new TankTimeProxy(new Tank;)).move();
}

对于代理类来讲，它们都实现了 Movable 接口并且聚合了一个 Movable 对象，它们能代理的类型也实现了 Movable 接口，这是它们能够互相嵌套的前提

在 main 方法里，我们先 new 一个被代理类，然后把这个被代理类作为参数 new 一个代理类，然后再把这个被代理类作为参数 new 另一个代理类，最后再调用 move() 方法，这样就实现了在不修改被代理类的情况下为其添加日志和计时功能

现在来思考一个问题，如果我想让 LogProxy 可以重用，不只是用来代理 Tank，而是让它可以代理其他任何类型

但是静态代理只能代理继承了 Movable 接口的被代理类，那样的话就只能继承 Object 类，但是那样就很不方便

这个问题从本质上来讲，是想实现代理行为和代理对象分离。但是我们之前把代理对象写死了，只能代理实现 Movable 接口的类

现在我们希望能代理各种各样的类，如果仍然使用静态代理的话就很麻烦，因为无从得知即将代理的是什么类，也无从得知类的方法有哪些。之前的 Tank 类，我们知道它实现了 Movalbe 接口，所以我们知道它有一个 move 方法，所以我们能通过重写 move 方法然后嵌套，这样就可以为 move 方法扩展新的功能

现在的问题就是我们不知道被代理类实现了什么接口，万一被代理没有实现接口该怎么办

这个时候我们就需要动态代理

在介绍动态代理之前我们现总结一下静态代理的问题：

代码冗余，由于代理类要实现与被代理对象一致的接口，所以会产生过多的代理类
不易维护，一旦接口增加方法，被代理类和代理类都要进行修改

2、动态代理

动态代理是什么意思呢？就是说代理类的代码不是我们自己写的，而是在运行时后台动态生成的

动态代理有很多种实现方式，我们先从 JDK 代理入手

我们仍然举 Tank 类的例子

前两不是定义接口和定义 Tank 类，和静态代理一致，这里就不重复写了

第三步，定义一个调用时处理器，里面写需要扩展的功能

class LogHandler implements InvocationHandler{Tank tank;public LogHandler(Tank tank){this.tank = tank;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throw Throwable{System.out.println("Method" + method.getName() + "start...");Object o = method.invoke(tank,args);System.out.println("method" + method.getName() + "end!");return o;}
}

第四步，写 main 方法

public static void main(String argps[]){Tank tank = new Tank();//创建代理实例//静态代理是明确生成了一个 TankLogProxy 对象//这里的 newProxyInstance 相当于是直接在运行时生成了一个 TankLogProxy，连代理类都不用我们写，只需要写扩展功能//newProxyInstance() 有三个参数//1、ClassLoader loader 你要使用哪一个 ClassLoader，使用把你 new 出来的代理对象加载到内存时得 ClassLoader 即可//2、Class<?> [] interfaces 你希望代理类实现哪些接口//3、InvocationHandler h 调用时处理器Movable m = (Movable)Proxy.mewProxyInstance(Tank.class.getClassLoader(),new Class[]{Movable.class},new LogHandler(tank));m.move();

运行结果：

method move start…
Moving…
method move end!

这里有一个奇怪的现象，我们认真地看一下 main 方法，我们会发现，没有任何语句调用了 InvocationHandler 的 invoke 方法，我们只调用了 move 方法，但是 invoke() 里写的日志功能也被打印出来了

因此我们可以合理地推测，是我们在调用 move() 的过程中，在一个我们看不见的地方隐式地调用了 invoke 方法

我一步一步地解释一下整个过程

在执行 newProxyInstance(）方法时，会生成一个 $Proxy() 类的.class 文件，这个类就是根据我们传入的参数按照一定规则生成的代理类

这个代理类继承了一个父类叫 Proxy，这个父类里有一个聚合对象叫 InvocationHandler h，跟我们的第三个参数是同一类型的

这个父类的构造函数是有参构造，传入的参数为 InvovationHandler h，并且令 this.h = h，也就是用这个参数给聚合对象 h 赋值

代理类作为它的子类也有一个有参构造，参数为 InvocationHandler var1，只是它不像它的父类有一个 InvocationHandler h

它的构造函数里只有一句 super(var1)，即让 var1 作为参数调用父类构造

这样，父类的聚合对象 h 就被指定为我们传入的第三个参数，也就是我们自己定义的调用时处理器

我们再来仔细分析一下我们调用的 move() 是哪个类的方法？是被代理类的吗？

显然不是，我们创建的 m 对象实际上是 $Proxy0 的实例，因此我们调用的是 $Proxy0 的方法

这样就破案了，原来是 $Proxy0 做的手脚，它在自己的 move 方法里调用了 InvcationHandler 的 invoke 方法

因此，我们的扩展功能得以实现

动态代理利用了JDK API，动态地在内存中构建代理对象，从而实现对目标对象的代理功能。动态代理又被称为JDK代理或接口代理。动态代理除了通过 JDK 反射来实现之外还有其他各种各样的方式

比如 Instrument，它是利用一个钩子函数，在 class 加载到内存之前将其拦截，并且对其进行一些定制，使其具有扩展功能
但是这种方式用的太少了，因为太过复杂，你必须理解 class 文件的二进制码中的每一个 0 和 1 的实际含义

在介绍 cglib 之前，我们总结一下 JDK代理和静态代理的区别：

静态代理在编译时就已经实现，编译完成后代理类是一个实际的 class 文件
动态代理是在运行时动态生成的，即编译完成后没有实际的 class 文件，而是在运行时动态生成类字节码，并加载到 JVM 中。而且，动态代理类不需要实现接口，但是要求被代理类要实现接口

还有一种常用且简单的方式，cglib（Code Generation Library ），也叫子类代理

cglib 是一个强大的高性能的代码生成包，它可以在运行期扩展Java类与实现Java接口

它广泛的被许多 AOP 的框架使用，例如 Spring AOP 和 dynaop，为他们提供方法的 interception（拦截）

cglib 包的底层是通过使用一个小而快的字节码处理框架 ASM，来转换字节码并生成新的类

不鼓励直接使用 ASM，因为它需要你对 JVM 内部结构包括 class 文件的格式和指令集都很熟悉

第一步，定义一个被代理类，不实现任何接口

class Tank{public void move(){System.out.println("Moving......");try{Thread.sleep(new Random.nextInt(10000));}catch(InterruptedException e){e.printStackTrace();}}
}

第二步，定义一个拦截器，扩展功能

class TimeMethodInterceptor implements MethodInterceptor{@Overridepublic Object intercept(Object o,Method method,Object[] objects,MethodProxy methodProxy){System.out.println("before");Object result = null;result = methodProxy.invokeSuper(o,objects);System.out.println("after");return result;}
}

第三步，写 main 方法

public static void main(String args[]){Enhancer enhancer = new Enhancer();enhancer.setSuperclass(Tank.class);           //把 enhancer 的父类设置为 Tank//设定回调函数，TimeMEthodInterceptor 是一个拦截器，相当于 InvocationHandlerenhancer.setCallback(new TimeMethodInterceptor());Tank tank = (Tank)enhancer.create();        //生成动态代理tank.move();                                //调用 move()，同时会调用到 intercept() 方法，执行我们的操作

我们来思考一下，使用 cglib 确实简单，但是它是怎么实现的呢

enhancer.setSuperclass(Tank.class);

我们关注一下这条语句，我们可以知道生成的动态代理类是被代理类的一个子类

cglib 代理就是在内存中构建一个子类对象，并对子类进行增强，从而实现对被代理类功能的扩展

具体一点，就是生成了一个被代理类的子类，那么就可以重写被代理类的方法，然后就能实现对被代理类功能的扩展

我们总结一下 cglib 代理和 JDK 代理的区别：

JDK 代理的类必须实现接口
cglib 代理的类无需实现接口，但是不能是 final 类，否则无法生成子类

总结

静态代理实现简单，只要代理类对被代理类进行包装即可。静态代理在编译时生成 class 字节码文件，可以直接使用，效率高。但是静态代理只能为一个被代理类服务，如果被代理类过多，就会产生很多代理类，从而导致代码冗余。其次不易维护，如果接口改变，被代理类和代理类都需要修改
JDK 代理，只有被代理类需要实现接口，而代理类只需要实现 InvocationHandler 接口。但是 JDK 代理需要使用反射，比较消耗系统性能。
cglib 代理无需实现接口，通过生成类字节码实现代理，比反射稍快，不存在性能问题。但是 cglib 需要继承被代理类重写方法，因此被代理类不能被 final 修饰

参考链接

结合以下链接理解，会有更加深入的认知

5分钟理解 hashCode() 和 equals()
Java Object.hashCode()返回的是对象内存地址？
目前主流的 Java 虚拟机有哪些？
Java Object.hashCode()返回的是对象内存地址？
为什么要重写hashCode()方法和equals()方法以及如何进行重写

70分钟入门代理模式
100分钟强化代理模式概念
CGLIB动态代理
Java的三种代理模式
Java三种代理模式：静态代理、动态代理和cglib代理
面试怎么回答代理模式

【重难点】【Java基础 03】hashCode() 和 equals()、代理模式相关推荐

php byte stringbuffer,重拾java基础（十三）：String姐妹StringBuffer、StringBuilder总结
重拾java基础(十三):String姐妹StringBuffer.StringBuilder总结一.StringBuffer类概述buffer:缓冲 2. 字符串缓冲区,跟String非常相似,都 ...
[重学Java基础][Java IO流][Exter.2]IO流中几种不同的读写方法的区别
[重学Java基础][Java IO流][Exter.2]IO流中几种不同的读写方法的区别 Read 读入方法 read(): 一般是这种形式 public int read() 1.从流数据中读取的 ...
Java基础-Integer的==和equals方法
Java基础-Integer的==和equals方法 1.首先说下 equals 方法: equals 方法接受的参数为 Object 类型 equals(Object obj),首先会判断参数中 ...
【重难点】【JUC 02】volitale 常用模式、JUC 下有哪些内容、并发工具类
[重难点][JUC 02]volitale 常用模式 .JUC 下有哪些内容 .并发工具类文章目录 [重难点][JUC 02]volitale 常用模式 .JUC 下有哪些内容 .并发工具类一.v ...
java基础语法（二）--单列模式
java基础语法(二)--单列模式 /*** 功能:单列模式* @author Administrator**/ public class SingletonTest {public static v ...
【Java】接口使用原则及代理模式
接口: 开发原则:接口优先原则,在一个场景既可以使用抽象类也可以使用接口的时候,优先考虑使用接口. 定义:接口中只有全局常量和抽象方法(JDK8之前),接口使用interface定义接口. 2.使用原 ...
java中的静态、动态代理模式以及Spring中的CgLib动态代理解读（面试必问）
java中的静态.动态代理模式以及Spring中的CgLib动态代理解读(面试必问) 静态代理动态代理 CgLib动态代理基础知: 反射知识代理(Proxy)是一种设计模式,提供了对目标 ...
Java设计模式之结构型：代理模式
前言: 我们一般在租房子时会去找中介,为什么呢?因为你对该地区房屋的信息掌握的不够全面,希望找一个更熟悉的人去帮你做:再比如我们打官司需要请律师,因为律师在法律方面有专长,可以替我们进行操作,表达我们 ...
Java基础提升篇：equals()与hashCode()方法详解
概述 java.lang.Object类中有两个非常重要的方法: public boolean equals(Object obj) public int hashCode() Object类是类继承 ...

【重难点】【Java基础 03】hashCode() 和 equals()、代理模式