Java 8中 Objects 类源码实现与分析

Posted 2022-08-09 然笑后端

Objects 类位于 java.util 包下，自 JDK 1.7 版本新增的，它是一个 final 类，不能被继承，且构造函数是 private 的，不能被实例化，它提供了一系列操作Object对象的静态方法，通常会被当做工具类去使用，其类定义如下：

public final class Objects 

Objects 类在 jdk 源码中应用很广泛，通过 Intellij Idea 搜索一下在 rt.jar 包中的应用，部分截图如下：

::: hljs-center

:::

从上面的搜索结果可以看出，在 jdk 1.8 版本中，大概有 366 处使用了 Objects 类的相关方法，下面结合具体的源码来分析一下。

1、构造函数

Objects 类不能被实例化，其构造函数是私有的，实现如下：

private Objects() 
    throw new AssertionError("No java.util.Objects instances for you!");

2、方法

Objects 类提供的静态方法大致可以分为以下的几类：

• equals：比较两个对象是否相同
• hash：获取对象的哈希值；
• toString：将对象转换为字符串
• requireNonNull：要求对象不为空
• isNull：判断对象是否为空
• nonNull：判断对象不为空

具体可以通过下面的结构图来看看这些方法：

::: hljs-center

:::

2.1 equals 方法

equals() 方法主要用于比较两个指定的对象是否相同，定义如下：

public static boolean equals(Object a, Object b) 
    return (a == b) || (a != null && a.equals(b));

除了 equals() 方法外，还有一个 deepEquals() 方法，该方法用于比较两个对象是否完全相同，可用于比较两个数组对象是否相同，其定义如下：

public static boolean deepEquals(Object a, Object b) 
    if (a == b)
        return true;
    else if (a == null || b == null)
        return false;
    else
        // 对数组元素进行比较
        return Arrays.deepEquals0(a, b);

在比较数组对象是否相同时，具体调用的是 Arrays.deepEquals0() 方法，其实现如下：

static boolean deepEquals0(Object e1, Object e2) 
    assert e1 != null;
    boolean eq;
    if (e1 instanceof Object[] && e2 instanceof Object[])
        eq = deepEquals ((Object[]) e1, (Object[]) e2);
    else if (e1 instanceof byte[] && e2 instanceof byte[])
        eq = equals((byte[]) e1, (byte[]) e2);
    else if (e1 instanceof short[] && e2 instanceof short[])
        eq = equals((short[]) e1, (short[]) e2);
    else if (e1 instanceof int[] && e2 instanceof int[])
        eq = equals((int[]) e1, (int[]) e2);
    else if (e1 instanceof long[] && e2 instanceof long[])
        eq = equals((long[]) e1, (long[]) e2);
    else if (e1 instanceof char[] && e2 instanceof char[])
        eq = equals((char[]) e1, (char[]) e2);
    else if (e1 instanceof float[] && e2 instanceof float[])
        eq = equals((float[]) e1, (float[]) e2);
    else if (e1 instanceof double[] && e2 instanceof double[])
        eq = equals((double[]) e1, (double[]) e2);
    else if (e1 instanceof boolean[] && e2 instanceof boolean[])
        eq = equals((boolean[]) e1, (boolean[]) e2);
    else
        // 如果不是数组类型，则直接使用 Object.equals() 方法比较
        eq = e1.equals(e2);
    return eq;

上面的方法实现中，会逐个比较数组中的元素是否相同，如果都相同，则两个数组相同。

2.2 hashCode 方法

hashCode() 方法用于获取对象的哈希值，其实现如下：

public static int hashCode(Object o) 
    // 如果对象不为空，则调用 Object 的 hashCode() 方法
    // 否则直接返回 0
    return o != null ? o.hashCode() : 0;

除了可以获取单个对象的哈希值外，Objects 还提供了可以获取多个对象的哈希值，即 hash() 方法，如下：

public static int hash(Object... values) 
    return Arrays.hashCode(values);

该方法的参数为可变长参数，具体实现是调用 Arrays.hashCode 方法，其源码如下：

public static int hashCode(Object a[]) 
    if (a == null)
        return 0;

    int result = 1;

    for (Object element : a)
        result = 31 * result + (element == null ? 0 : element.hashCode());

    return result;

从上面的实现可以看出，数组元素的哈希值是所有元素的哈希值经过一定变换后的和。

2.3 toString 方法

toString() 方法就是将对象转换为字符串，如果对象为 null，则会直接返回 null 字符串，其实现如下：

public static String toString(Object o) 
    return String.valueOf(o);


public static String toString(Object o, String nullDefault) 
    // 如果对象为null，则可以返回一个默认值
    return (o != null) ? o.toString() : nullDefault;

toString() 方法具体实现调用的是 String.valueOf() 方法，而 String.valueOf() 方法又会调用 Object.toString() 方法，其源码如下：

public static String valueOf(Object obj) 
    return (obj == null) ? "null" : obj.toString();

2.4 requireNonNull 方法

requireNonNull() 方法用于判定参数对象是否为空，如果对象为空，则会抛出空指针异常，其实现如下：

public static <T> T requireNonNull(T obj) 
    // 直接抛出空指针异常
    if (obj == null)
        throw new NullPointerException();
    return obj;


public static <T> T requireNonNull(T obj, String message) 
    // 抛出指定信息的空指针异常
    if (obj == null)
        throw new NullPointerException(message);
    return obj;


public static <T> T requireNonNull(T obj, Supplier<String> messageSupplier) 
    // 通过一个 Supplier 来获取空指针异常信息
    if (obj == null)
        throw new NullPointerException(messageSupplier.get());
    return obj;

requireNonNull() 有3个重载方法，可以指定抛出空指针异常时的信息，对于第三个方法，可以传入一个 Supplier，在对象为空时，动态的构建空指针异常信息，如果一个方法要求参数不能为空，那么就可以直接使用该方法对参数进行空校验。

2.5 isNull 方法

isNull() 方法判定对象为空，其实现比较简单，如下：

public static boolean isNull(Object obj) 
    return obj == null;

在平时的编程过程中，如果需要判断对象等于 null 时，也可以使用 Objects.isNull() 方法替代。

2.6 nonNull 方法

和 isNull() 方法相反，nonNull() 方法用于判断对象不为空，其实现也比较简单，如下：

public static boolean nonNull(Object obj) 
    return obj != null;

整个 Objects 类的源码还是比较少的，主要作为一个工具类去使用，对于平时的空判断、非空判断或者参数校验，都可以尝试使用 Objects 类替代，可以使代码更加简洁。