3.7 Identität und Gleichheit

3.7.1 Identität von Objekten

Der Vergleichsoperator == ist für alle Datentypen so definiert, dass er die vollständige Übereinstimmung zweier Werte testet. Bei primitiven Datentypen ist das einfach einzusehen, und bei Referenztypen im Prinzip genauso. Der Operator == testet bei Referenzen, ob diese übereinstimmen, also auf das gleiche Objekt verweisen. Demnach sagt der Test etwas über die Identität der referenzierten Objekte aus, aber nicht, ob zwei verschiedene Objekte möglicherweise den gleichen Inhalt haben. Der Inhalt der Objekte spielt bei == nie eine Rolle.

Point p = new Point( 10, 10 ); 
Point q = p; 
Point r = new Point( 10, 10 ); 
if ( p == q )    // wahr, da p und q dasselbe Objekt referenzieren 
  ... 
if ( p == r )    // falsch, da p und r zwei verschiedene Punkt-Objekte 
  ...            // referenzieren, die zufällig dieselben Koordinaten haben

Da p und q auf dasselbe Objekt verweisen, ergibt der Vergleich true. p und r referenzieren unterschiedliche Objekte, die aber zufälligerweise den gleichen Inhalt haben. Doch woher soll der Compiler wissen, wann zwei Punkt-Objekte inhaltlich gleich sind? Weil sich ein Punkt durch die Attribute x und y auszeichnet? Die Laufzeitumgebung könnte voreilig die Belegung jeder Objektvariable vergleichen, doch das entspricht nicht immer einem korrekten Vergleich, so wie wir ihn uns wünschen. Ein Punkt-Objekt könnte etwa zusätzlich die Anzahl der Zugriffe zählen, die jedoch für einen Vergleich, der auf der Lage zweier Punkte basiert, nicht berücksichtigt werden darf.

3.7.2 Gleichheit und die Methode equals()

Die allgemein gültige Lösung besteht darin, die Klasse festlegen zu lassen, wann Objekte gleich sind. Dazu kann jede Klasse eine Methode equals() implementieren, die Exemplare dieser Klasse mit beliebigen anderen Objekten vergleichen kann. Die Klassen entscheiden immer nach Anwendungsfall, welche Attribute sie für einen Gleichheitstest heranziehen, und equals() liefert true, wenn die gewünschten Zustände (Objektvariablen) übereinstimmen.

Point p = new Point( 10, 10 ); 
Point q = new Point( 10, 10 ); 
 
if ( p == q )         // false 
  ...

if ( p.equals(q) )    // true. Da symmetrisch auch q.equals(p) 
  ...

Bei den unterschiedlichen Bedeutungen müssen wir demnach die Begriffe »Identität« und »Gleichheit« von Objekten sorgfältig unterscheiden. Daher noch einmal eine Zusammenfassung:

Es gibt immer ein equals()

Glücklicherweise müssen wir als Programmierer nicht lange darüber nachdenken, ob eine Klasse eine equals()-Methode anbieten soll oder nicht. Jede Klasse besitzt sie, da die universelle Oberklasse Object sie vererbt. Wir greifen hier auf Kapitel 6 vor; der Abschnitt kann aber übersprungen werden.

Die Unterklasse Point überschreibt equals(), wie die API-Dokumentation zeigt. Werfen wir einen Blick auf die equals()-Methode aus Point, um eine Vorstellung von der Arbeitsweise zu bekommen:

public boolean equals( Object obj ) 
{ 
  if ( obj instanceof Point ) { 
    Point pt = (Point) obj; 
    return (x == pt.x) && (y == pt.y);   // (*) 
  } 
  return super.equals( obj ); 
}

Obwohl bei diesem Beispiel für uns einiges neu ist, erkennen wir den Vergleich in der Zeile (*). Hier vergleicht das Point-Objekt seine eigenen Attribute mit den Attributen des Objekts, das als Argument an equals() übergeben wurde.

Die Oberklasse Object und ihr equals()

Wenn eine Klasse keine equals()-Methode angibt, dann erbt sie eine Implementierung aus der Klasse Object, die wie folgt aussieht:

public boolean equals( Object obj ) 
{ 
  return ( this == obj ); 
}

Wir erkennen, dass hier die Gleichheit auf die Gleichheit der Referenzen abgebildet wird. Ein inhaltlicher Vergleich findet nicht statt.

public class K 
{ 
  private int v; 
  public boolean equals( K that ) { return this.v == that.v; } 
}

Ihr Kommentar