为什么如果compareTo()返回0就暗示对象相等？

Question

让我们有一个Person 类。人有名字和身高。

Equals 和 hashCode() 仅考虑名称。人是可比较的（或者我们为其实现比较器，无论是哪一个）。人是按身高进行比较的。

预期两个不同的人可以具有相同高度的情况似乎是合理的，但例如 TreeSet 的行为类似于compareTo()==0 意味着等于，而不仅仅是相同的大小。

为了避免这种情况，如果大小相同，比较可以其次查看其他东西，但它不能用于检测相同大小的不同对象。

示例：

import java.util.Comparator;
import java.util.HashSet;
import java.util.Objects;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;

public class Person implements Comparable<Person> {

private final String name;
private int height;

public Person(String name,
        int height) {
    this.name = name;
    this.height = height;
}

public int getHeight() {
    return height;
}

public void setHeight(int height) {
    this.height = height;
}

public String getName() {
    return name;
}

@Override
public int compareTo(Person o) {
    return Integer.compare(height, o.height);
}

public boolean equals(Object obj) {
    if (obj == null) {
        return false;
    }
    if (getClass() != obj.getClass()) {
        return false;
    }
    final Person other = (Person) obj;
    if (!Objects.equals(this.name, other.name)) {
        return false;
    }
    return true;
}

public int hashCode() {
    int hash = 5;
    hash = 13 * hash + Objects.hashCode(this.name);
    return hash;
}

public String toString() {
    return "Person{" + name + ", height = " + height + '}';
}

public static class PComparator1 implements Comparator<Person> {

    @Override
    public int compare(Person o1,
            Person o2) {
        return o1.compareTo(o2);
    }
}

public static class PComparator2 implements Comparator<Person> {

    @Override
    public int compare(Person o1,
            Person o2) {
        int r = Integer.compare(o1.height, o2.height);
        return r == 0 ? o1.name.compareTo(o2.name) : r;
    }
}

public static void test(Set<Person> ps) {
    ps.add(new Person("Ann", 150));
    ps.add(new Person("Jane", 150));
    ps.add(new Person("John", 180));
    System.out.println(ps.getClass().getName());
    for (Person p : ps) {
        System.out.println(" " + p);
    }
}

public static void main(String[] args) {
    test(new HashSet<Person>());
    test(new TreeSet<Person>());
    test(new TreeSet<>(new PComparator1()));
    test(new TreeSet<>(new PComparator2()));
}
}

结果：

java.util.HashSet
 Person{Ann, height = 150}
 Person{John, height = 180}
 Person{Jane, height = 150}

java.util.TreeSet
 Person{Ann, height = 150}
 Person{John, height = 180}

java.util.TreeSet
 Person{Ann, height = 150}
 Person{John, height = 180}

java.util.TreeSet
 Person{Ann, height = 150}
 Person{Jane, height = 150}
 Person{John, height = 180}

你知道为什么会这样吗？

Answer 1

从 java.util.SortedSet javadoc 中摘录：

请注意，排序集维护的顺序（无论是否
提供了显式比较器）必须与 equals 一致，如果
排序集就是正确实现Set接口。 （参见
可比较接口或Comparator接口进行精确定义
与 equals 一致。）之所以如此，是因为 Set 接口是
根据 equals 运算定义，但排序集执行
所有元素比较都使用其compareTo（或compare）方法，所以
此方法认为相等的两个元素是
从排序集的角度来看，相等。有序集的行为是
定义良好，即使其顺序与 equals 不一致；它只是
不遵守 Set 接口的一般契约。

因此，换句话说，SortedSet 打破（或“扩展”）了 Object.equals() 和 Comparable.compareTo 的一般约定。请参阅 compareTo 的合约：

强烈建议，但不严格要求
(x.compareTo(y)==0) == (x.equals(y))。一般来说，任何班级
实现了 Comparable 接口并违反了此条件
应明确表明这一事实。推荐的语言是“注意：
这个类有一个与 equals 不一致的自然顺序。”

Answer 2

如果对相同对象调用 equals 将返回 true，则建议 compareTo 仅返回 0：

当且仅当对于 C 类的每个 e1 和 e2 而言，e1.compareTo(e2) == 0 与 e1.equals(e2) 具有相同的布尔值时，C 类的自然排序才被认为与 equals 一致请注意，null 不是任何类的实例，即使 e.equals(null) 返回 false，e.compareTo(null) 也应该抛出 NullPointerException。

（来自 JDK 1.6 Javadocs）

Answer 3

TreeSet 不使用哈希码和相等性进行操作 - 它仅根据您提供的比较器进行操作。请注意，Javadoc 指出：

请注意，如果要正确实现 Set 接口，集合维护的顺序（无论是否提供显式比较器）必须与 equals 一致。 （有关与 equals 一致的精确定义，请参阅 Comparable 或 Comparator。）这是因为 Set 接口是根据 equals 操作定义的，但 TreeSet 实例使用其compareTo（或compare）方法执行所有元素比较，因此两个从集合的角度来看，被此方法视为相等的元素是相等的。即使集合的顺序与 equals 不一致，集合的行为也是明确定义的；它只是没有遵守 Set 接口的一般契约。

在您的情况下，您的比较*与equals不一致，因此您的集合不遵守Set的一般契约。

为什么不在比较中添加更多方面，以便只有相等的元素才与 0 的结果进行比较？

Answer 4

当高度相等时，您可以通过使用 name 进行另一次比较来修复此问题，

@Override
public int compareTo(Person o) {
    if(height == o.height)return name.compareTo(o.name);

    return Integer.compare(height, o.height);
}

因为名称是唯一的，如果 this.equals(o) 则仅返回 0

Answer 5

强烈建议，但不严格要求 (x.compareTo(y)==0) == (x.equals(y))代码> [1]

所以你比较一下就好了与您记录的 equals 上使用的标准不同。

但是，如果您按照相同的标准进行比较，并且如果需要的话，提供一个适用于新标准的自定义比较器（在 Person 的情况下为身高）会更好

Answer 6

当您为 Person 提供一个比较 Person 的高度属性的实例时，这实际上意味着如果两个 Person 实例具有相同的高度，则它们是相同的。
您必须创建一个特定于 Person 类的比较器。