C#/Java：当 Equals 测试引用标识时正确实现 CompareTo

Question

我相信这个问题同样适用于 C# 和 Java，因为两者都要求 {c,C}ompareTo 与 {e,E}quals 一致：

假设我希望我的 equals() 方法与引用检查相同，即：

public bool equals(Object o) {
    return this == o;
}

在这种情况下，我如何实现compareTo(Object o)（或其通用等效项）？一部分很简单，但我不确定另一部分：

public int compareTo(Object o) {
    MyClass other = (MyClass)o;
    if (this == other) {
        return 0;
    } else {
        int c = foo.CompareTo(other.foo)
        if (c == 0) {
            // what here?
        } else {
            return c;
        }
    }
}

我不能盲目地返回1或-1，因为解决方案应该遵循compareTo的正常要求。我可以检查所有实例字段，但如果它们都相等，我仍然希望compareTo返回0以外的值。 a.compareTo(b) == -(b.compareTo(a) 应该是正确的），并且只要对象的状态不改变，顺序就应该保持一致。

不过，我并不关心虚拟机调用之间的顺序。这让我觉得我可以使用内存地址之类的东西，如果我能得到它的话。话又说回来，也许这行不通，因为垃圾收集器可能会决定移动我的对象。

hashCode 是另一个想法，但我想要一些始终唯一的东西，而不仅仅是大部分唯一。

有什么想法吗？

Answer 1

首先，如果您使用的是 Java 5 或更高版本，您应该实现 Comparable 而不是普通的旧 Comparable，因此您的 compareTo 方法应该采用 MyClass 类型的参数，而不是Object：

public int compareTo(MyClass other) {
    if (this == other) {
        return 0;
    } else {
        int c = foo.CompareTo(other.foo)
        if (c == 0) {
            // what here?
        } else {
            return c;
        }
    }
}

就你的问题而言，Josh Bloch 在《Effective Java》（第 3 章，第 12 项）中说：

实现者必须确保 sgn(x.compareTo(y)) == -sgn(y.compare-
To(x)) 对于所有 x 和 y。 （这意味着 x.compareTo(y) 必须抛出异常
当且仅当 y.compareTo(x) 抛出异常时。）

这意味着如果上面代码中的 c == 0，则必须返回 0。

这又意味着您可以拥有对象 A 和 B，但它们不相等，但它们的比较返回 0。布洛赫先生对此有何评论？

强烈建议（但不严格要求） (x.compareTo(y)
== 0) == (x.等于(y))。一般来说，任何实现了
Comparable 接口并违反此条件应明确指出
这个事实。推荐的语言是“注意：这门课有一个自然的
与 equals 不一致的顺序。”

和

一个类，其compareTo方法强加一个顺序
与 equals 不一致的仍然有效，但包含的排序集合
类的元素可能不遵守适当集合的一般契约
接口（集合、集合或映射）。这是因为一般合同
这些接口是根据 equals 方法定义的，但集合是排序的
使用由compareTo 施加的相等性测试来代替equals。它不是一个
如果发生这种情况，那将是一场灾难，但需要注意。

更新：因此恕我直言，对于您当前的类，您无法使 compareTo 与 equals 一致。如果您确实需要这个，我认为唯一的方法是引入一个新成员，这将为您的班级提供严格的自然顺序。然后，如果两个对象的所有有意义字段都比较为 0，您仍然可以根据它们的特殊顺序值来决定两个对象的顺序。

这个额外的成员可以是实例计数器或创建时间戳。或者，您可以尝试使用 UUID。

Answer 2

一般来说，在 Java 或 C# 中，对象没有固定的顺序。在执行compareTo 或使用compareTo 的排序操作时，垃圾收集器可以移动实例。

正如您所说，哈希码通常不是唯一的，因此它们不可用（具有相同哈希码的两个不同实例使您回到原来的问题）。许多人认为 Java Object.toString 实现可以显示对象 id (MyObject@33c0d9d)，它只不过是对象的类名后跟哈希码。据我所知，JVM 和 CLR 都没有实例 id 的概念。

如果您确实希望类的顺序保持一致，您可以尝试为您创建的每个新实例使用递增的数字。请注意，递增此计数器必须是线程安全的，因此它的成本相对较高（在 C# 中，您可以使用 Interlocked.Increment）。

Answer 3

两个对象不需要引用相等才能位于同一等价类中。在我看来，两个不同的对象相同进行比较应该是完全可以接受的，但引用不相等。例如，对我来说，如果您对数据库中同一行的两个不同对象进行水合，那么出于比较目的，它们将是相同的，但引用不相等。

实际上，我更倾向于修改 equals 的行为以反映它们的比较方式，而不是相反。对于我能想到的大多数目的来说，这会更自然。

Answer 4

在我看来，通用等效项更容易处理，具体取决于您的外部要求是什么，这是一个 IComparable 示例：

public int CompareTo(MyClass other) {
    if (other == null) return 1;
    if (this == other) {
        return 0;
    } else {
        return foo.CompareTo(other.foo);
    }
}

如果类相等或 if foo相等，这就是比较的结束，除非有次要的东西要排序，在这种情况下，将其添加为返回 if foo.CompareTo(other.foo) == 0

如果您的类有ID之类的东西，然后将其作为辅助进行比较，否则不用担心......他们存储的集合以及到达这些类进行比较的顺序将决定在以下情况下的最终顺序相等的对象或相等的 object.foo 值。