Java中的引用相等与值相等：深入解析

1. 概述

本教程将介绍Java中两种核心的相等性检查机制——引用相等和值相等。我们将通过对比分析、代码示例和关键差异说明，帮助开发者彻底理解这两种检查方式。

特别地，我们会深入探讨null检查场景，并解释为什么在处理对象时应该优先使用引用相等而非值相等。

2. 引用相等

首先理解引用比较，它通过相等运算符（==）实现。当两个引用指向内存中的同一个对象时，即发生引用相等。

2.1. 基本类型的相等运算符

Java基本类型是简单的非类原始值。使用相等运算符比较基本类型时，实际比较的是它们的值：

int a = 10;
int b = 15;
assertFalse(a == b);

int c = 10;
assertTrue(a == c);

int d = a;
assertTrue(a == d);

如上所示，对于基本类型，相等性和引用检查效果完全一致。当用相同值初始化新变量时，检查返回true。将原值重新赋给新变量再比较，结果同样成立。

尝试null检查时：

int e = null; // 编译错误
assertFalse(a == null); // 编译错误
assertFalse(10 == null); // 编译错误

Java禁止将null赋给基本类型。基本类型变量或值无法使用相等运算符进行任何null检查。

2.2. 对象类型的相等运算符

对于Java对象类型，相等运算符仅执行引用相等性比较，完全忽略对象内容。先创建一个简单自定义类：

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    // 构造函数、getter、setter...
}

初始化对象并观察比较结果：

Person a = new Person("Bob", 20);
Person b = new Person("Mike", 40);
assertFalse(a == b);

Person c = new Person("Bob", 20);
assertFalse(a == c);

Person d = a;
assertTrue(a == d);

结果与基本类型截然不同。第二次检查返回false（基本类型中为true）。如前所述，相等运算符比较时忽略对象内部值，仅检查两个变量是否引用同一内存地址。

与基本类型不同，对象可以处理null：

assertFalse(a == null);
Person e = null;
assertTrue(e == null);

通过相等运算符与null比较，本质是检查变量是否已初始化。

3. 值相等

现在聚焦值相等性测试。当两个独立对象具有相同值或状态时，即发生值相等。

这种比较与Object的equals()方法密切相关。下面分别分析其在基本类型和对象类型上的应用差异。

3.1. 基本类型的equals()方法

基本类型是单一值的简单类型，不实现任何方法。因此无法直接调用equals()方法：

int a = 10;
assertTrue(a.equals(10)); // 编译错误

但每个**基本类型都有对应的包装类**，可通过自动装箱机制转换：

int a = 10;
Integer b = a;

assertTrue(b.equals(10));

3.2. 对象类型的equals()方法

回到Person类。要使equals()方法正确工作，需在自定义类中重写该方法，考虑类中所有字段：

public class Person {
    // 其他字段和方法省略

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

方法逻辑：

若引用相同（==比较），直接返回true
若对象为null或类型不同，返回false
逐个比较关键属性

修改测试验证结果：

Person a = new Person("Bob", 20);
Person b = new Person("Mike", 40);
assertFalse(a.equals(b));

Person c = new Person("Bob", 20);
assertTrue(a.equals(c));

Person d = a;
assertTrue(a.equals(d));

第二次检查返回true（引用相等为false），证明重写的equals()方法正确比较了对象内容。

若不重写equals()，将使用Object类的默认实现（仅检查引用相等），可能导致不符合预期的结果。

注意：重写equals()时必须同时重写hashCode()，以确保方法间的一致性。

4. Null相等性

最后分析equals()方法处理null的场景：

Person a = new Person("Bob", 20);
Person e = null;
assertFalse(a.equals(e));
assertThrows(NullPointerException.class, () -> e.equals(a));

根据调用顺序不同，结果迥异：

非null对象调用equals(null) → 返回false
null对象调用equals() → 抛出NullPointerException

修复方案：先进行引用检查：

assertFalse(e != null && e.equals(a));

利用短路特性，左侧为false时右侧不执行，避免NPE。务必确保调用equals()的对象不为null，否则可能引发隐藏bug。

Java 7+ 提供了更优雅的解决方案——null安全的Objects.equals()：

assertFalse(Objects.equals(e, a));
assertTrue(Objects.equals(null, e));

此方法内部处理了null检查，当两参数均为null时返回true。

5. 结论

本文深入分析了Java中引用相等与值相等的实现机制：

引用相等检查

使用==运算符
基本类型：比较值
对象类型：比较内存地址
与null比较：检查对象是否已初始化

值相等检查

使用equals()方法
基本类型：需先装箱为包装类
对象类型：需正确重写equals()方法
调用equals()前必须确保对象非null

关键实践建议：

对象比较时，优先使用Objects.equals()避免NPE
重写equals()时必须同时重写hashCode()
基本类型与null比较时直接使用==（编译器会阻止非法操作）

示例源码可在GitHub仓库获取。

Persistence

REST

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