Java Object 類核心方法深度解析：clone、equals、hashCode、toString 契約與最佳實踐

Object 類：所有類別的共同祖先

• 位於 java.lang 套件，無需顯式匯入
• 類別繼承體系根節點，唯一無父類別的類別
• 所有類別（含陣列）隱含繼承其方法

核心方法詳解

1. protected Object clone()

protected Object clone() throws CloneNotSupportedException

使用條件：

1. 類別必須實作 Cloneable 標記介面，否則拋出異常
2. 覆寫時需改為 public 供外部呼叫

淺拷貝 vs 深拷貝：預設為淺拷貝（引用型別欄位共享同一物件），深拷貝需手動遞歸拷貝引用欄位。

2. boolean equals(Object obj)

Object 預設實作：

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

即預設等同於 == 比較記憶體位址。

覆寫契約（五大特性）：

鐵律：覆寫 equals 必須同步覆寫 hashCode，反之亦然。

3. int hashCode()

契約：

1. 同一物件多次呼叫返回相同值（單次 JVM 運行期）
2. equals 判定相等 → hashCode 必須相等
3. equals 不相等 → hashCode 可相同也可不同（但不同能提升雜湊表效能）

Object 預設實作基於記憶體位址計算，適合身份比較；業務比較需依據業務鍵值計算。

4. String toString()

public String toString() {
    return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}

用途：System.out.println(obj) 自動呼叫。建議覆寫返回業務可讀資訊（如 "User{id=1, name='Tom'}"），利於除錯與日誌。

實戰覆寫範本

@Override
public boolean equals(Object o) {
    if (this == o) return true;
    if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
    User user = (User) o;
    return id == user.id && Objects.equals(name, user.name);
}

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

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

參考資源

官方 JavaDoc 與 JDK 原始碼（src.zip）是最權威教材。