Java Object 類核心方法深度解析：toString、equals、hashCode、clone、finalize

Object：所有類的根父類

Java 中所有類隱含繼承 java.lang.Object。掌握其 11 個方法（含 wait/notify 族群）是理解物件行為的基石。

核心非 final 方法 (可/須覆寫)

final 方法 (不可覆寫)

• getClass()：回傳執行時類物件 Class<?>。
• wait()/notify()/notifyAll()：監視器鎖協作，必須在 synchronized 區塊內呼叫。

實戰範例：正確覆寫 equals/hashCode/toString

import java.util.Objects;

public final class Employee {
    private final String id;
    private final String name;
    private final int age;

    public Employee(String id, String name, int age) {
        this.id = Objects.requireNonNull(id);
        this.name = Objects.requireNonNull(name);
        this.age = age;
    }

    // Getter 略

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Employee that = (Employee) o;
        return age == that.age && id.equals(that.id) && name.equals(that.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, name, age);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Employee{" +
               "id='" + id + '\'' +
               ", name='" + name + '\'' +
               ", age=" + age +
               '}';
    }
}

常見錯誤

1. equals 參數型別寫成具體類：public boolean equals(Employee e) → 這是**多載**而非覆寫，集合查找失效。
2. 只覆寫 equals 不覆寫 hashCode：違反契約，導致 HashMap/HashSet 行為異常。
3. 可變欄位參與 equals/hashCode：物件放入 Set 後修改欄位 → 找不回來。
4. clone 僅做淺拷貝：內部可變物件 (List, Date, 自定義) 被共享，修改副本影響原物件。

現代替代方案

• 資料類別：JDK 14+ record Employee(String id, String name, int age) {} 自動產生正確的 equals/hashCode/toString/建構子/存取子，且不可變。
• Lombok：@Data / @Value / @EqualsAndHashCode 編譯期生成。
• IDE 產生：Alt+Insert → Generate equals/hashCode/toString，勾選使用 Objects 工具類。

總結

Object 方法定義了物件的身份、相等性、文字表現與生命週期協議。深刻理解 equals/hashCode 契約與 toString 診斷價值，是寫出正確集合操作、除錯友善、可維護代碼的前提。現代開發優先使用 record 或工具生成，避免手寫錯誤。