深入 Java equals 契約：對稱性陷阱與最佳實踐

equals 核心契約 (JLS)

1. 自反性：o.equals(o) == true
2. 對稱性：o.equals(o1) → o1.equals(o)
3. 傳遞性：o.equals(o1) ∧ o.equals(o2) → o1.equals(o2)
4. 一致性：物件未修改時多次調用結果一致
5. 非空性：o.equals(null) == false

Object 預設實現為參考比較（==），子類若需值比較必須覆寫。

經典陷阱：instanceof 破壞對稱性

JDK FieldPosition.equals 使用 instanceof 檢查：

if (!(obj instanceof FieldPosition)) return false;

測試代碼：

FieldPosition fp = new FieldPosition(10);
FieldPosition fp1 = new MyTest(10); // 子類
fp.equals(fp1)   // true
fp1.equals(fp)   // false  ← 對稱性失效！

原因：子類 instanceof 父類為 true，父類 equals 通過；但子類 equals 要求 instanceof MyTest，父類實例失敗。

正確的型別檢查策略

• final 類別：可安全使用 instanceof（無子類）。
• 非 final 類別：必須使用 obj.getClass() == this.getClass() 或 getClass() == Xxx.class（若不希望子類複用 equals）。
• 快速檢查：if (this == obj) return true;

完整實現範本

public boolean equals(Object obj) {
    if (this == obj) return true;
    if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;
    MyClass other = (MyClass) obj;
    return Objects.equals(field1, other.field1)
        && field2 == other.field2
        && Objects.equals(field3, other.field3);
}

父類實現可用反射遍歷 getDeclaredFields() 自動比較所有欄位，確保子類不覆寫也能正確工作。

equals 與 hashCode 不可分割

規約：a.equals(b) → a.hashCode() == b.hashCode()。

反例：PhoneNumber 覆寫 equals 但未覆寫 hashCode，導致 HashMap 以相等物件為鍵無法查找。

Map m = new HashMap();
PhoneNumber pn = new PhoneNumber(123, 38942, 230);
m.put(pn, "value");
m.get(new PhoneNumber(123, 38942, 230)); // 返回 null！

務必同步覆寫 hashCode，通常採用 Objects.hash(fields...) 或經典質數乘加算法。