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4.Java对象方法、包装类与接口

2026-09-19·6 次浏览

Java 对象方法、包装类与接口

对象已经会创建和使用了。接下来看看怎样打印和比较对象，再认识包装类，最后用工厂换设备的例子理解接口。

1. `Object` 与 `toString()`

Object 是普通 Java 类的直接或间接父类。toString() 用来把对象表示成文字。

直接打印对象时，希望看到它的编号和名称，而不是一串不直观的默认文字。

在自己的类里重写 toString()。

java 复制代码

public class Product {
    private int id;
    private String name;

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

    // 打印对象时，使用这个方法返回的文字。
    @Override
    public String toString() {
        return "Product{id=" + id + ", name='" + name + "'}";
    }
}

接着调用：

java 复制代码

Product product = new Product(1, "手机");
System.out.println(product); // Product{id=1, name='手机'}

println 会使用对象的 toString()。默认格式中的 @ 后面是哈希码的十六进制形式，不是 Java 保证的内存地址。

2. `==`、`equals()`、`hashCode()`

对对象来说，== 判断是不是同一个对象；equals() 判断是否按某种规则相等；hashCode() 提供一个供哈希集合使用的整数。

比如两次拿到的商品名称都是“苹果”。它们可以是两个不同的字符串对象，但文字内容相同。

先用已经实现好内容比较的 String 看清这三个方法，不急着自己写比较规则：

java 复制代码

// 特意创建两个对象，观察“同一个对象”和“内容相同”的区别。
String first = new String("苹果");
String second = new String("苹果");
System.out.println(first == second); // false，不是同一个对象
System.out.println(first.equals(second)); // true，内容相同
System.out.println(first.hashCode() == second.hashCode()); // true

这里特意用 new 创建两个对象，好让“同一个对象”和“内容相同”区别开来。

必须记住：相等的对象，哈希码必须相同；哈希码相同，对象不一定相等。

如果不重写，Object.equals() 默认也是判断是否同一个对象。字符串内容比较通常使用 equals()。

补充：自己的商品类怎样比较

前面的字符串已经有自己的比较规则。我们定义商品类时，也可以约定“编号相同就相等”。这时一起重写 equals() 和 hashCode()：

java 复制代码

public final class Product {
    private final int id;

    public Product(int id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object object) {
        // 先确认是商品对象，null 或其他类型都不能按商品编号比较。
        if (!(object instanceof Product)) {
            return false;
        }
        // 这个例子约定：编号相同，就认为是相等的商品。
        return id == ((Product) object).id;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        // 哈希码也按编号计算，保证相等商品的哈希码相同。
        return Integer.hashCode(id);
    }
}

接着调用：

java 复制代码

Product first = new Product(1);
Product second = new Product(1);

System.out.println(first == second); // false
System.out.println(first.equals(second)); // true
System.out.println(first.hashCode() == second.hashCode()); // true

3. 包装类、装箱和拆箱

包装类让基本类型的值以对象形式使用。基本类型转成包装对象叫装箱，反过来叫拆箱。

集合等 API 使用对象类型，例如 List<Integer>，不能写成 List<int>。

Java 可以自动完成常见的装箱、拆箱。

基本类型	包装类
`byte`	`Byte`
`short`	`Short`
`int`	`Integer`
`long`	`Long`
`float`	`Float`
`double`	`Double`
`char`	`Character`
`boolean`	`Boolean`

java 复制代码

Integer object = 10; // 装箱
int number = object; // 拆箱
System.out.println(number); // 10

Integer first = 200;
Integer second = 200;
// 比较包装对象的数值，不依赖 == 的缓存行为。
System.out.println(first.equals(second)); // true

包装对象比较数值时用 equals()，不要依赖 ==。部分值会被缓存，这容易让 == 的结果看起来时对时错。

包装对象可以是 null，但 null 不能拆成一个基本类型值。拆箱前要确认它不为空。

4. 字符串与数字转换

把文字形式的数字转成数值，或者把数值转成文字。

用户输入、配置文件中拿到的经常是字符串，计算前要先转换。

整数用 Integer.parseInt()，小数用 Double.parseDouble()。

java 复制代码

// 字符串不能直接参与年龄计算，先转成整数。
int age = Integer.parseInt("18");
double price = Double.parseDouble("19.9");
String text = String.valueOf(age);

System.out.println(age + 1); // 19
System.out.println(price);  // 19.9
System.out.println(text);   // 18

"abc" 不能转成整数，会抛出 NumberFormatException。这种情况可以用异常机制处理。

5. 接口与面向接口编程

接口规定“能够做什么”，实现类负责“具体怎样做”。

还是看工厂换设备的例子。原来工厂只生产产品 A，用的是 EquipmentA；后来接到产品 B 的订单，要换成 EquipmentB。如果工厂的字段写死为 EquipmentA，换设备就得修改工厂代码。

我们想保留工厂的生产流程，只更换设备。做法是：两种设备实现同一个接口，工厂通过这个接口调用设备。

第一步，定义设备接口。这里的 work() 表示“设备可以工作”：

java 复制代码

public interface Equipment {
    // 接口只规定设备能够工作，具体生产什么由设备类决定。
    void work();
}

第二步，让设备 A 和设备 B 分别实现它：

java 复制代码

public class EquipmentA implements Equipment {
    @Override
    public void work() {
        System.out.println("设备A运行，生产产品A");
    }
}

java 复制代码

public class EquipmentB implements Equipment {
    @Override
    public void work() {
        System.out.println("设备B运行，生产产品B");
    }
}

第三步，工厂的字段使用 Equipment，通过 setEquipment() 安装或更换设备：

java 复制代码

public class Factory {
    // 字段使用接口类型，既能放设备 A，也能放设备 B。
    private Equipment equipment;

    public void setEquipment(Equipment equipment) {
        this.equipment = equipment;
    }

    public void work() {
        System.out.println("开始生产.....");
        // 调用前先安装设备，实际执行当前设备自己的 work()。
        equipment.work();
    }
}

现在让同一个工厂先用设备 A，再换成设备 B：

java 复制代码

Factory factory = new Factory();
factory.setEquipment(new EquipmentA());
factory.work();
// 同一个工厂换设备，Factory.work() 的代码不用改。
factory.setEquipment(new EquipmentB());
factory.work();

输出：

text 复制代码

开始生产.....
设备A运行，生产产品A
开始生产.....
设备B运行，生产产品B

Factory.work() 一直是同一段代码，实际工作的设备却可以更换。这就是“面向接口编程”：工厂只要求设备会 work()，不把具体设备类型写死。

本例使用前要先装好设备，也就是先调用 setEquipment()；否则字段还是 null，无法调用它的 work()。接口本身不能直接 new，要创建它的实现类。一个类可以实现多个接口，接口也可以继承其他接口。

补充：以后再看

equals() 要满足与自身相等、相互比较对称等规则；不要让结果随着无关操作随意改变。
放入 HashSet 或作为 HashMap 的键后，不要修改参与相等、哈希计算的字段。
Objects.equals(a, b) 可以安全比较可能为空的对象。
接口字段隐式是 public static final；普通抽象方法隐式是 public abstract。
Java 8 起接口可有默认方法、静态方法；Java 9 起可有私有辅助方法。
native 表示方法实现由本地代码提供，不需要把它用于普通 Java 学习示例。
只有一个抽象方法的接口可以学习 Lambda 写法，但先理解上面的普通实现类。

Object API · Integer API · 接口规范

Java 对象方法、包装类与接口

1. Object 与 toString()

2. ==、equals()、hashCode()

3. 包装类、装箱和拆箱

4. 字符串与数字转换

5. 接口与面向接口编程

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1. `Object` 与 `toString()`

2. `==`、`equals()`、`hashCode()`