shongshi

從《Microsoft.net框架程序設(shè)計(jì)》一書中，看到Equals的實(shí)現(xiàn)基本分為如下三類（順序有所調(diào)整）：
（1）引用類型，從MyRefType到Object的繼承鏈上（基類、基類的基類、...），有類覆蓋了Object的Equals方法實(shí)現(xiàn)；
（2）引用類型，從MyRefType到Object的繼承鏈上（基類、基類的基類、...），均沒有類覆蓋Object的Equals方法實(shí)現(xiàn)；
（3）值類型的Equals方法實(shí)現(xiàn)。
分法相當(dāng)科學(xué)，不過我看了其中的代碼實(shí)現(xiàn)，針對(duì)第二種實(shí)現(xiàn)有一些自己的疑惑和想法。

為了沒有看過該書的同仁們更好地理解，我將書中的實(shí)現(xiàn)貼在此文中。
先看書中第一種，（1）引用類型，從MyRefType到Object的繼承鏈上（基類、基類的基類、...），有類覆蓋了Object的Equals方法的實(shí)現(xiàn)：

 1//引用類型，從MyRefType到Object的繼承鏈上（基類、基類的基類、），有類覆蓋了Object的Equals方法
 2    class MyRefType : BaseType
 3    {
 4        RefType refobj;     //該字段是一個(gè)引用類型
 5        ValType valobj;     //該字段是一個(gè)值類型
 6
 7        public override bool Equals(object obj)
 8        {
 9            //首先讓基類比較其中的字段
10            if (!base.Equals(obj))
11                return false;
12
13            //因?yàn)閠his不是null，所以如果obj是null，那兩個(gè)對(duì)象將不可能相等
14            if (obj == null)
15                return false;
16
17            //如果類型不同，不可能相等
18            if (this.GetType() != obj.GetType())
19                return false;
20            //將obj轉(zhuǎn)型為定義的類型以訪問其中的字段。
21            //注意這里的轉(zhuǎn)型不會(huì)失敗，因?yàn)橐呀?jīng)知道兩個(gè)對(duì)象是同一個(gè)類型
22            //obj的運(yùn)行時(shí)類型要么是MyRefType，要么是MyRefType的子類
23            MyRefType other = (MyRefType)obj;
24
25            //比較其中的引用類型字段
26            //這里調(diào)用Object的static 方法Equals，是為了兼容考慮refobj或者other.refobj為null的情況
27            if (!Object.Equals(refobj, other.refobj))
28                return false;
29
30            //比較其中的值類型字段，
31            //因?yàn)橹殿愋筒豢赡転閚ull，所以直接調(diào)用值類型的Equals方法，免得裝箱的開銷
32            if (!valobj.Equals(other.valobj))
33                return false;
34
35            return true;    //到這里兩個(gè)對(duì)象才算相等
36        }
37    }

其中用到了Object的Equals方法，將原代碼貼出來

 1    class Object
 2    {
 3        public virtual Boolean Equals(Object obj)
 4        {
 5            //如果兩個(gè)引用指向同一個(gè)對(duì)象
 6            //它們肯定相等
 7            if (this == obj)
 8                return true;
 9            return false;
10        }
11
12        public static Boolean Equals(Object objA, Object objB)
13        {
14            //指向同一個(gè)對(duì)象，返回true
15            if (objA == objB)
16                return true;
17
18            //如果兩者任何一個(gè)為null，則不可能相等，返回false
19            if ((objA == null) ||
20                (objB == null))
21                return false;
22            
23            //判斷objA和objB是否相等，返回比較結(jié)果
24            return objA.Equals(objB);
25        }
26        
27    }

在這種實(shí)現(xiàn)中，個(gè)人認(rèn)為Equals方法是沒有問題的，首先調(diào)用

 //首先讓基類比較其中的字段
            if (!base.Equals(obj))
                return false;

比較了基類的部分，然后就比較自己的部分就OK了。
再看書中的第二種，2）引用類型，從MyRefType到Object的繼承鏈上（基類、基類的基類、...），均沒有類覆蓋Object的Equals方法的實(shí)現(xiàn)；

 1//引用類型，從MyRefType到Object的繼承鏈上，均沒有類覆蓋Object的Equals方法
 2    class MyRefType : BaseType
 3    {
 4        RefType refobj;     //該字段是一個(gè)引用類型
 5        ValType valobj;     //該字段是一個(gè)值類型
 6
 7        public override bool Equals(object obj)
 8        {
 9            //因?yàn)閠his不是null，所以如果obj是null，那兩個(gè)對(duì)象將不可能相等
10            if (obj == null)
11                return false;
12
13            //如果類型不同，不可能相等
14            if (this.GetType() != obj.GetType())
15                return false;
16            //將obj轉(zhuǎn)型為定義的類型以訪問其中的字段。
17            //注意這里的轉(zhuǎn)型不會(huì)失敗，因?yàn)橐呀?jīng)知道兩個(gè)對(duì)象是同一個(gè)類型
18            //obj的運(yùn)行時(shí)類型要么是MyRefType，要么是MyRefType的子類
19            MyRefType other = (MyRefType)obj;
20
21            //比較其中的引用類型字段
22            //這里調(diào)用Object的static 方法Equals，是為了兼容考慮refobj或者other.refobj為null的情況
23            if (!Object.Equals(refobj, other.refobj))
24                return false;
25
26            //比較其中的值類型字段，
27            //因?yàn)橹殿愋筒豢赡転閚ull，所以直接調(diào)用值類型的Equals方法，免得裝箱的開銷
28            if (!valobj.Equals(other.valobj))
29                return false;
30
31            return true;    //到這里兩個(gè)對(duì)象才算相等
32        }
33    }

我們可以發(fā)現(xiàn)，同第一種實(shí)現(xiàn)的差別在于沒有了如下代碼段：

 //首先讓基類比較其中的字段
            if (!base.Equals(obj))
                return false;

為什么不能加這一段呢？因?yàn)樵谶@種實(shí)現(xiàn)環(huán)境下，我們?cè)O(shè)定了前提：從MyRefType到Object的繼承鏈上，均沒有類覆蓋Object的Equals方法。所以如果加了上面這段代碼，那實(shí)際調(diào)用的是Object類的實(shí)例方法Equals

1public virtual Boolean Equals(Object obj)
2        {
3            //如果兩個(gè)引用指向同一個(gè)對(duì)象
4            //它們肯定相等
5            if (this == obj)
6                return true;
7            return false;
8        }

這樣，如果this和obj不指向同一個(gè)對(duì)象，則這個(gè)base.Equals(obj)肯定返回false，于是Equals也返回false，而在this和obj指向同一個(gè)對(duì)象，Equals返回true，這樣不就是Object的Equals()實(shí)現(xiàn)嗎？既然如此，何苦自己重新這個(gè)函數(shù)呢？既然重寫了，那肯定有不一樣的行為，于是下面的代碼段加入不得。

 //首先讓基類比較其中的字段
            if (!base.Equals(obj))
                return false;

到這里，我們也可以理解。不過問題是，沒有加入這段代碼，從“（2）引用類型，從MyRefType到Object的繼承鏈上（基類、基類的基類、...），均沒有類覆蓋Object的Equals方法的實(shí)現(xiàn)”中，我們好像找不到比較基類成員的影子。不比較基類成員，是否合理呢？

看下面例子，如果兩個(gè)Derived對(duì)象，無需比較Base部分的成員變量，那么下面的寫法是正確的，此時(shí)該程序打印出的結(jié)果為True。

 1using System;
 2using System.Collections.Generic;
 3using System.Text;
 4
 5namespace MyTest
 6{
 7    //定義一個(gè)引用類型
 8    class MyRefType
 9    {
10        public MyRefType(int value)
11        {
12            this.value = value;
13        }
14
15        private int value;
16    }
17    //定義一個(gè)值類型
18    struct MyValueType
19    {
20        public MyValueType(int value)
21        {
22            this.value = value;
23        }
24
25        private int value;
26    }
27
28    //基類
29    class Base
30    {
31        //基類的引用類型成員，為了代碼簡(jiǎn)單，這里聲明為public
32        public MyRefType baseRef;    
33        //基類的值類型成員，為了代碼簡(jiǎn)單，這里聲明為public
34        public MyValueType baseValue;   
35    }
36    
37    //子類
38    class Derived:Base
39    {
40        //子類的引用類型成員，為了代碼簡(jiǎn)單，這里聲明為public
41        public MyRefType derivedRef; 
42        //子類的引用類型成員，為了代碼簡(jiǎn)單，這里聲明為public
43        public MyValueType derivedValue;
44
45        //這里Base沒有覆蓋Object的Equals()方法，所以這里采用Equals()的第二種實(shí)現(xiàn)方式
46        //（2）引用類型，從MyRefType到Object的繼承鏈上，均沒有類覆蓋Object的Equals方法
47        public override Boolean Equals(Object obj)
48        {
49            if (obj == null)
50                return false;
51            if (this.GetType() != obj.GetType())
52                return false;
53            Derived other = (Derived)obj;
54
55            if (!Object.Equals(this.derivedRef, other.derivedRef))
56                return false;
57
58            if (!derivedValue.Equals(other.derivedValue))
59                return false;
60          
61            return true;
62        }        
63    }
64         
65
66    class Program
67    {
68        static void Main(string[] args)
69        {
70            MyRefType refType1 = new MyRefType(1);
71            MyRefType refType2 = new MyRefType(2);
72            MyRefType refType3 = new MyRefType(3);
73
74            Derived d1 = new Derived();
75            Derived d2 = new Derived();
76
77            d1.derivedRef = refType1;
78            d1.baseRef = refType2;
79
80            d2.derivedRef = refType1;
81            d2.baseRef = refType3;
82
83            System.Console.Write(d1.Equals(d2));
84            System.Console.Read();            
85        }
86    }    
87}
88

但是有時(shí)邏輯要求，兩個(gè)Derived對(duì)象需要比較Base部分的成員變量，那上面的寫法就是錯(cuò)誤的，此時(shí)應(yīng)該修改為如下的代碼，該程序打印出的結(jié)果為False。

 1using System;
 2using System.Collections.Generic;
 3using System.Text;
 4
 5namespace MyTest
 6{
 7    //定義一個(gè)引用類型
 8    class MyRefType
 9    {
10        public MyRefType(int value)
11        {
12            this.value = value;
13        }
14
15        private int value;
16    }
17    //定義一個(gè)值類型
18    struct MyValueType
19    {
20        public MyValueType(int value)
21        {
22            this.value = value;
23        }
24
25        private int value;
26    }
27
28    //基類
29    class Base
30    {
31        //基類的引用類型成員，為了代碼簡(jiǎn)單，這里聲明為public
32        public MyRefType baseRef;    
33        //基類的值類型成員，為了代碼簡(jiǎn)單，這里聲明為public
34        public MyValueType baseValue;   
35    }
36    
37    //子類
38    class Derived:Base
39    {
40        //子類的引用類型成員，為了代碼簡(jiǎn)單，這里聲明為public
41        public MyRefType derivedRef; 
42        //子類的引用類型成員，為了代碼簡(jiǎn)單，這里聲明為public
43        public MyValueType derivedValue;
44
45        //這里Base沒有覆蓋Object的Equals()方法，所以這里采用Equals()的第二種實(shí)現(xiàn)方式
46        //（2）引用類型，從MyRefType到Object的繼承鏈上，均沒有類覆蓋Object的Equals方法
47        public override Boolean Equals(Object obj)
48        {
49            if (obj == null)
50                return false;
51            if (this.GetType() != obj.GetType())
52                return false;
53            Derived other = (Derived)obj;
54
55            if (!Object.Equals(this.derivedRef, other.derivedRef))
56                return false;
57
58            if (!derivedValue.Equals(other.derivedValue))
59                return false;
60
61            /**////////////////////////////////////////////////////////////
62            //這里要加入比較基類的成員部分，具體比較什么視實(shí)際需要而定
63            if (!Object.Equals(this.baseRef, other.baseRef))
64                return false;
65
66            if (!baseValue.Equals(other.baseValue))
67                return false;
68            /**///////////////////////////////////////////////////////////
69
70            return true;
71        }        
72    }
73         
74
75    class Program
76    {
77        static void Main(string[] args)
78        {
79            MyRefType refType1 = new MyRefType(1);
80            MyRefType refType2 = new MyRefType(2);
81            MyRefType refType3 = new MyRefType(3);
82
83            Derived d1 = new Derived();
84            Derived d2 = new Derived();
85
86            d1.derivedRef = refType1;
87            d1.baseRef = refType2;
88
89            d2.derivedRef = refType1;
90            d2.baseRef = refType3;
91
92            System.Console.Write(d1.Equals(d2));
93            System.Console.Read();            
94        }
95    }    
96}
97

再看第三種實(shí)現(xiàn)：（3）值類型的Equals方法實(shí)現(xiàn)。書中代碼如下：

 1//值類型
 2    struct MyValType
 3    {
 4        RefType refobj;     //引用類型
 5        ValType valobj;     //值類型
 6
 7        public override bool Equals(object obj)
 8        {
 9            //這里不用GetType(),可以避免裝箱
10            //同時(shí)，因?yàn)橹殿愋筒荒苡凶宇?，所以這里用is就可以達(dá)到類型比較的目的
11            if (!(obj is MyValType))
12                return false;
13            return this.Equals((MyValType)obj);
14        }
15
16        public Boolean Equals(MyValType obj)
17        {
18            if (!Object.Equals(this.refobj, obj.refobj))
19                return false;
20            if (!this.valobj.Equals(obj.valobj))
21                return false;
22            return true;
23        }
24    }

這種實(shí)現(xiàn)方法，如果不存在其它類對(duì)MyValType的隱式類型轉(zhuǎn)換，是沒有問題的，如果存在隱式類型轉(zhuǎn)換，那代碼中的強(qiáng)類型Equals()方法(從第16行開始)就可能存在問題了。試想想，兩種不同類型的實(shí)例，我們有多少場(chǎng)合會(huì)認(rèn)為他們Equals呢？根據(jù)邏輯來定，一般不會(huì)認(rèn)為它們相同。
為了說明存在的這個(gè)問題，請(qǐng)看如下代碼：

 1 //值類型
 2    struct MyValType
 3    {
 4        private int value;     //值類型
 5
 6        public int Value
 7        {
 8            get { return this.value; }
 9            set { this.value = value; }
10        }
11
12        public override bool Equals(object obj)
13        {
14            //這里不用GetType(),可以避免裝箱
15            //同時(shí)，因?yàn)橹殿愋筒荒苡凶宇悾赃@里用is就可以達(dá)到類型比較的目的
16            if (!(obj is MyValType))
17                return false;
18            return this.Equals((MyValType)obj);
19        }
20
21        public bool Equals(MyValType obj)
22        {
23            if (value != obj.Value)
24                return false;
25            return true;
26        }
27    }
28
29    //值類型
30    struct MyValType2
31    {
32        private int value;     //值類型
33
34        public int Value
35        {
36            get { return this.value; }
37            set { this.value = value; }
38        }
39
40        public static implicit operator MyValType(MyValType2 obj)
41        {
42            MyValType myValType = new MyValType();
43            myValType.Value = obj.Value;
44            return myValType;
45        }
46    }
47
48    class Program
49    {
50        static void Main(string[] args)
51        {
52            MyValType myValue1 = new MyValType();
53            myValue1.Value = 10;
54
55            MyValType2 myValue2 = new MyValType2();
56            myValue2.Value = 10;
57
58            //這里會(huì)輸出True，從常理上說不應(yīng)該，從程序邏輯上就是True
59            //程序先將myValue2隱式轉(zhuǎn)換為MyValType
60            //然后調(diào)用函數(shù)public bool Equals(MyValType obj);
61            System.Console.WriteLine(myValue1.Equals(myValue2));
62            System.Console.Read();
63        }
64    }

上面代碼中，一般從常理來說，我們不會(huì)認(rèn)為myValue1和myValue2相等，因?yàn)樗麄兪遣煌愋偷膶?shí)例（myValue1屬于MyValType類型，myValue2屬于MyValType2類型）。但是實(shí)際輸出了結(jié)果True。個(gè)中原因在于定義了一個(gè)從MyValType2到MyValType的隱式轉(zhuǎn)換：

1public static implicit operator MyValType(MyValType2 obj)
2        {
3            MyValType myValType = new MyValType();
4            myValType.Value = obj.Value;
5            return myValType;
6        }

于是在運(yùn)行語句myValue1.Equals(myValue2)時(shí)，會(huì)先將myValue2轉(zhuǎn)換為一個(gè)MyValType類型的臨時(shí)變量，然后用MyValue1和這個(gè)臨時(shí)變量比較，此時(shí)調(diào)用強(qiáng)類型的比較函數(shù)，因?yàn)镸yValType和MyValType2這兩個(gè)類型內(nèi)部結(jié)構(gòu)一樣，且兩變量的內(nèi)部field的值相同，所以返回True。
上面例子說明 ，如果不能確保沒有其他類型到該類型的隱式轉(zhuǎn)換，那萬無一失的辦法就是不實(shí)現(xiàn)強(qiáng)類型的Equals。調(diào)用默認(rèn)的Equals方法或者實(shí)現(xiàn)參數(shù)為Object的Equals方法，雖然效率可能差一點(diǎn)，但是可靠。當(dāng)然，如果可以確認(rèn)沒有其他類型到該類型的隱式轉(zhuǎn)換，那實(shí)現(xiàn)強(qiáng)類型的Equals方法還是可以帶來效率的提升。（相同描述可參見《.net框架程序設(shè)計(jì)》）。

關(guān)于Equals()方法的實(shí)現(xiàn)，基本上也就到此結(jié)束了。如果各位有什么好的心得，歡迎積極探討。