From Gossip@caterpillar

Java Essence: 長角的東西怎麼比

在物件相等性討論過如何重新定義equals()方法，如果定義類別時使用了泛型，則有幾個地方要注意的，例如：

import java.util.*;

class Basket<T> {
    T[] things;
    Basket(T... things) {
        this.things = things;
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if(o instanceof Basket<T>) {  // 編譯錯誤
            Basket that = (Basket) o;
            return Arrays.deepEquals(this.things, that.things);
        }
        return false;
    }
}

如果你編譯這個程式，會發現以下的錯誤訊息：

illegal generic type for instanceof
if(o instanceof Basket<T>) {

在程式中instanceof對Basket<T>的型態判斷是不合法的，因為Java的泛型所採用的是型態抹除，模式比對時，僅比對Basket型態，不會針對當中的泛型真正之型態進行比對。

如果想要通過編譯，可以使用型態通配字元?：

import java.util.*;

class Basket<T> {
    T[] things;
    Basket(T... things) {
        this.things = things;
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if(o instanceof Basket<?>) {
            Basket that = (Basket) o;
            return Arrays.deepEquals(this.things, that.things);
        }
        return false;
    }
}

現在你可以使用equals()來比較兩個Basket是不是相同了：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Basket<Integer> b1 = new Basket<Integer>(1, 2);
        Basket<Integer> b2 = new Basket<Integer>(1, 2);
        Basket<Integer> b3 = new Basket<Integer>(2, 2);
        Basket<String> b4 = new Basket<String>("1", "2");
        System.out.println(b1.equals(b2));       // true
        System.out.println(b1.equals(b3));       // false
        System.out.println(b1.equals(b4));       // false
    }
}

看起來不錯，不過來看看下面這個例子：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Basket<String> b1 = new Basket<String>();
        Basket<Integer> b2 = new Basket<Integer>();
        System.out.println(b1.equals(b2));    // true
    }
}

Basket<Integer>與Basket<String>若是視作不同的型態，則b1與b2 應視為不相等，實際上，由於Java採用型態抹除的方式，結果就是認為在這種情況下，b1與b2是相等的。其實這也可以在以下的例子中看到：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> l1 = new ArrayList<Integer>();
        List<String> l2 = new ArrayList<String>();
        System.out.println(l1.equals(l2));       // true
    }
}

List<Integer>、List<String>是不同的型態，但Java這麼想，l1、l2都是空串列，那它們不就是相等的嗎？這是採取型態抹除的結果。依此類推，Basket<Integer>與Basket<String>是不同的型態沒錯，但你的Basket定義就是比較是不是籃子（Basket<?>），以及實際籃子中放的東西是什麼，現在籃子中沒放東西，所以整個Basket的比較就會是相等的。

以下考慮繼承關係後的equals()、hashCode()定義：

import java.util.*;

class Basket<T> {
    T[] things;
    Basket(T... things) {
        this.things = things;
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if(o instanceof Basket<?>) {
            Basket that = (Basket) o;
            return that.canEquals(this) && 
                   Arrays.deepEquals(this.things, that.things);
        }
        return false;
    }
    
    public boolean canEquals(Object other) {
        return other instanceof Basket<?>;
    }
    
    @Override
    public int hashCode() {
        int sum = 1;
        for(T t : things) {
            sum = sum * 41 + t.hashCode();
        }
        return 41 * sum + things.hashCode();
    }
}