【JavaSE】Java中的数据比较-创新互联

Java中的数据比较

在Java中数据类型主要分为两类：基本数据类型和引用数据类型。
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1.基本数据类型如何比较？
2.基本数据类型和引用类型如何比较？
3.引用类型间如何比较？

文章目录

- Java中的数据比较
- - 1. 基本数据类型间如何比较？
  - 2. 基本数据类型和引用类型（包装类）如何比较？
  - - 2.1 小结
  - 3. 引用类型间如何比较？
  - - 3.1 包装类间的比较
    - - 3.1.1 小结
      - 3.1.2 实践
    - 3.2 自定义引用类型的比较
    - - 3.2.1 equals方法
      - 3.2.2 compareTo方法
      - 3.2.3 compare方法
      - 3.2.4 compareTo() 和 compare()

1. 基本数据类型间如何比较？

基本数据类型又细化为整型、字符型、浮点型和布尔型；
基本数据类型间通过关系运算符就可以直接比较，对数值比较。
不同的基本数据类型能不能比较？
不是任意之间都能比较。基本数据类型间，除了布尔型不可以与其他类型比较，只能自己和自己比较。整型、字符型、浮点型可以相互比较（可以比较，但是比如字符和浮点比较有什么意义？合法但不合理），不同类型的比较会发生类型提升，数据类型小的会被提升到数据类型大的。字符型采用的是Unicode编码，本质还是整型。
特别注意浮点型比较会存在精度问题。浮点型的计算或者类型提升都会出现精度问题。

System.out.println(0.1f == 0.1); // false

详细参考：author:平白 – 浮点数比较

2. 基本数据类型和引用类型（包装类）如何比较？

这里主要针对整型基本数据类型和其包装类的比较。

比较之前，问为什么有基本数据类型和包装类？
解释传送门 – 基本数据类型和包装类

Integer a = 100; // 自动装箱
Long b = 100L;// 自动装箱
System.out.println(a == 100);//1. true
System.out.println(b == 100);//2. true
System.out.println(a.equals(100));//3. true
System.out.println(a.compareTo(100));//4. true
System.out.println(a.equals(b));//5. false

基本数据类型与包装类直接==比较时，包装类会先拆箱，然后与基本数据类型比较，比较规则和基本数据类型之间的比较规则一样。（解释1、2）
包装类都已经重写了equals和compareTo方法，使用这样的方法直接和基本数据类型比较时，先将基本类型装箱然后传参，在equals方法内会先进行类型判断进而拆箱比较，compareTo方法也是的相同类型然后拿到包装类的值在进行数值比较。（解释3、4）

// Integer equals方法和compareTo方法源码
public boolean equals(Object obj) {if (obj instanceof Integer) {// 类型检查
            return value == ((Integer)obj).intValue();
        }
        return false;
    }

public int compareTo(Integer anotherInteger) {// 类型检查
        return compare(this.value, anotherInteger.value);
    }

public static int compare(int x, int y) {return (x< y) ? -1 : ((x == y) ? 0 : 1);
    }

2.1 小结

基本数据类型和包装类比较直接使用运算符比较即可，因为包装类会自动拆箱，最终还是基本数据类型间的比较。

注意到上述基本数据类型和包装类的代码第七行，是包装类和包装类的比较，结果为false，那通过上面equals的代码可以看到，比较前会进行类型检查（检查是不是Integer或者其子类），b是Long类型，所以为false。

那包装类能否使用运算符比较？也即引用类型能否使用运算符比较？

3. 引用类型间如何比较？ 3.1 包装类间的比较

public static void main(String[] args) {Integer a = 6;
        Integer b = 6;
        Integer c = new Integer(6);
        Integer d = new Integer(6);
        Integer f = 128;
        Integer g = 128;
        Long l = 6L;

        System.out.println(a == b); //1. true
        System.out.println(a.equals(b));//2. true
        System.out.println(a == c);//3. true
        System.out.println(c == d);//4. false
        System.out.println(c.equals(d));//5. true
        System.out.println(a == l);//6. 编译器红波浪警告--cannot be applied to 'java.lang.Integer', 'java.lang.Long'
        System.out.println(a.equals(l));//7. false
        System.out.println(f == g);//8. false
    }

首先引用类型间使用==比较的是地址！！！
Integer类内有一个对象缓存区，缓存范围为-128到127，当该范围内的数据装箱时，会直接从对象缓冲区引用对象。范围之外的数据装箱时会直接在堆区实例化Integer对象，相当于new Integer（x）。(解释行1,3,4,8)
引用类型使用==比较时两边的类型要一样。(解释行6)
equals方法内会先进行类型判断进而拆箱比较，根据源码不是一个类型则直接返回false。(解释5,7)
基本数据类型包装类中的Byte、Short、Integer、Long的高频缓存范围为-128到127；Character的高频缓存为-128到127；Float、Double没有高频缓存区。

3.1.1 小结

1、基本数据类型使用==比较的是数值；
2、引用类型间使用==比较的是地址；
3、包装类之间比较最好使用equals和compareTo方法，避免因为缓冲区而出现问题，且用着两个方法时要注意类型问题。

3.1.2 实践

单独谈论这些问题可能体会不深，一下两个练习题可以加深理解。

栈的压入、弹出序列
155. 最小栈 - 力扣（LeetCode）

3.2 自定义引用类型的比较

像包装类这种是java提供的实现类以及String类等，内部都重写了equals和compareTo方法，那如果是自定义的类如何比较？既然java内部提供的类可以重写这些方法，那自定义类是不是也可以？
Java里面除了Object类，所有的类都是默认会继承Object父类。Object类中就提供了equals方法。既然所有的类都继承了Object类，为什么要重写equals？

3.2.1 equals方法

查看Object类equals方法：

public boolean equals(Object obj) {return (this == obj);
    }

Object类中的equals方法最终还是==比较，也即比较地址。这不满足其他类的需求所以被重写。
equals方法只能判断相等不相等！

Integer的equals方法：

public boolean equals(Object obj) {if (obj instanceof Integer) {return value == ((Integer)obj).intValue();
        }
        return false;
    }

自定义引用类型equals方法：

继承equals方法

class Student {int id;
    int name;

    public Student(int id, int name) {this.id = id;
        this.name = name;
    }

}

public class Test {public static void main(String[] args) {Student student1 = new Student(1,"apple");
        Student student2 = new Student(1,"apple");
        System.out.println(student1.equals(student2)); // false
    }
}

因为继承Object类的equals方法所以还是比较地址。

重写equals方法

class Student {int id;
    String name;

    public Student(int id, String name) {this.id = id;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return id == student.id && Objects.equals(name, student.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {return Objects.hash(id, name);
    }
}
public class Test {public static void main(String[] args) {Student student1 = new Student(1,"apple");
        Student student2 = new Student(1,"apple");
        System.out.println(student1.equals(student2)); // true
        
    }
}

注意重写equals方法一般都要重写hashCode方法！！！

参考 – author:[多动手,勤思考]–为什么重写equals后需要重写hashCode

3.2.2 compareTo方法

泛型的比较接口类Comparable提供了compareTo抽象方法。

使用流程：实现Comparable接口重写compareTo方法

class Student implements Comparable{int id;
    String name;

    public Student(int id, String name) {this.id = id;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return id == student.id && Objects.equals(name, student.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {return Objects.hash(id, name);com
    }

    @Override
    public int compareTo(Student o) {return this.id - o.id;
    }
}
public class Test {public static void main(String[] args) {Student student1 = new Student(1,"apple");
        Student student2 = new Student(1,"apple");
        System.out.println(student1.compareTo(student2)); // 0
    }
}

注意事项：

implements Comparable– 括号内指明比较的对象。
public int compareTo(Student o) – 谁调用compareTo方法谁是this。

3.2.3 compare方法

泛型的比较接口类Comparator提供了compare抽象方法。

使用流程：子类继承Comparator重写compare方法。

sample 1：

class stuIdComparator implements Comparator{@Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {return o1.id - o2.id;
    }
}	
public class Test {public static void main(String[] args) {Student student1 = new Student(1,"apple");
        Student student2 = new Student(1,"apple");
        System.out.println(comparator.compare(student1, student2)); // 0

    }
}

sample 2：

class stuIdComparator implements Comparator{@Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {return o2.id - o1.id;// !!!
    }
}

class Student {int id;
    String name;

    public Student(int id, String name) {this.id = id;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {return "Student{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

public class Test {public static void main(String[] args) {Student student1 = new Student(1, "apple");
        Student student2 = new Student(2, "apple");
        Student[] students = new Student[]{student1,student2};
        stuIdComparator comparator = new stuIdComparator();
        Arrays.sort(students,comparator);// 传入比较器
        System.out.println(Arrays.toString(students));
    }
}

stdout：

[Student{id=2, name='apple'}, Student{id=1, name='apple'}]

3.2.4 compareTo() 和 compare()

何为侵入性？ – 指代码产生对框架的依赖，离不开框架了。这里框架等价于这两个方法。
compareTo()对类的侵入性强。（翻译翻译）类一旦实现Comparable 接口必须重写该方法，而且如果改变比较的属性则要改变方法，那么调用改方法的对象可能也要做出相应的调整，所以说该方法对类的比较影响较大。
compare()对算法代码实现侵入性强。该比较器可以根据需求去比较类中的属性，可以定义多个比较器，但是代码使用该方法则需实例化一个比较器。
一句话前者直接作用于类中，后者作用于类外。

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