关于“==”和“equals()”

问题引入

请看下面的代码清单1

<span style="white-space:pre">	</span>public void test1(){
		String a = "a" + "b" + 1;
		String b = "ab1";
		System.out.println(a == b);
	}

上述这段代码来源自谢宇编著的书籍《Java特种兵》上册。

代码清单1中的输出是true

这是个考察Java基本功的问题，类似的问题还有很多，如清单2：

<span style="white-space:pre">	</span>//代码清单2
	public static String getA() { return "a"; }
	
	public void test2(){
		String a = "a";
		final String c = "a";
		
		String b = a + "b";
		String d = c + "b";
		String e = getA() + "b";
		
		String compare = "ab";
		System.out.println(b == compare);
		System.out.println(d == compare);
		System.out.println(e == compare);
	}

Output:

false
true
false

要理解这个问题，首先需要搞清楚这些：

1. 关于“==”是做什么的？

2. a和b在内存中是什么样的？

3. 编译时的优化方案

关于“==”

“==”是用于匹配内存单元上的内容，在Java语言中，当使用“==”匹配时，其实就是对比两个内存单元的内容是否一样。如果是原始类型byte、boolean、short、char、int、long、float、double，就是直接比较它们的值。如果是引用（Reference），比较的就是引用的值，“引用的值”可以被认为是对象的逻辑地址。如果两个引用发生“==”操作，就是比较相应的两个对象的地址值是否一样。

换一句话说，如果两个引用所保存的对象是同一个对象，则返回true，否则返回false。如果a、b两个引用都指向null，则也是返回true。

编译时的优化

在代码清单1中，a引用是通过“+”赋值的，b引用是通过直接赋值的，那么为什么a和b两个引用会指向同一个内存单元？这就是JVM的“编译时优化”。

当编译器在编译代码 String a = "a" + "b" + 1 时，会将其编译成 String a = "ab1" ，因为都是“常量”，编译器认为这3个常量叠加会得到固定的值，无需运行时再进行计算，所以就会这样优化。类似的还有 int i = 2 * 3 + 1，并不是在实际运行时再计算i的值，而是在编译时直接变成了i=7。

而在代码清单2中，b与compare比较时，由于compare是个常量，而b不是常量，原因是b = a + "b"，a并不是一个常量，a中的值可以修改，因此编译器不会进行优化。

变量c有一个final修饰符，从定义上约束了c是不允许改变的，因此编译器会进行优化。

变量e的值来自一个方法，虽然方法内返回一个常量的引用，但是编译器并不会去看方法内部做了什么，所以编译器不会进行优化。

关于“equals()”

首先来看看Object中的equals()方法的实现：

public boolean equals(Object obj)
{
     //调用equal的对象的地址和参数对象的地址是否相等
     return (this == obj);
}

从源码中可以看出，Object类中equals()方法是使用“==”来匹配的，也就是说，如果不去重写equals()方法，那么默认的equals()操作就是对比对象的地址。

equals()方法的存在就是希望子类去重写这个方法的 ，而在String类中，就重写了equals()方法：

<span style="white-space:pre">	</span>public boolean equals(Object anObject) {
		// 如果是同一个对象
		if (this == anObject) {
			return true;
		}
		// 如果传递进来的参数是String类的实例
		if (anObject instanceof String) {
			String anotherString = (String) anObject;
			int n = count;// 字符串长度
			if (n == anotherString.count) // 如果长度相等就进行比较
			{
				char v1[] = value;// 取每一个位置的字符
				char v2[] = anotherString.value;
				int i = offset;
				int j = anotherString.offset;
				while (n-- != 0) // 对于每一位置逐一比较
				{
					if (v1[i++] != v2[j++])
						return false;
				}
				return true;
			}
		}
		return false;
	}

在JDK 1.6中，String.equals()的代码逻辑大致是这样的：

1. 判定传入的对象和当前对象是否为同一个对象，如果是就直接返回true；

2. 判定传入的对象类型是否为String，若不是则返回false；

3. 判定传入的String与当前String的长度是否一致，如不一致就返回false；

4. 循环对比两个字符串的char[]数组，逐个比较字符是否一致，如果不一致就直接返回false；

5. 循环结束都没有找到不匹配的，最后返回true。

参考资料：谢宇--《Java特种兵》