我如何确保在 java 中只创建唯一的对象

Question

这是一个面试问题，我一无所有，没有任何想法。 假设我有一个 Employee 类，它包含三个字段 EmpId、EmpName、EmpAddress。

现在我的工作是确保我创建的所有对象在EmpId 的基础上都是唯一的，这样当我尝试创建两个具有相同EmpId 的对象时，必须有一种机制来停止/警告关于它，也许编译器警报或任何逻辑都可以。

我在采访中唯一能想到的就是使用Map（即HashMap），其键为EmpId，以确保唯一性。 我知道 DB 中的主键可以确保这一点，但我如何在 Java 本身中处理它。

对此类行的任何建议/想法将不胜感激。

Answer 1

我可以想很多办法。例如¹：

1. 使用将 EmpId 映射到 Employee 的常规 Map。
2. 使用一组 EmpId。
3. 使用数据库表，其中每一行代表一个员工，EmpId 是主键。
4. 使用序列生成器² 生成唯一的 EmpId 值序列，并且不允许 Employee 对象构造函数的调用者提供 EmpId。
5. 如果 EmpId 是整数且空间密集，请使用位图或 BitSet 而不是一组 EmpId。
6. 如果 EmpId 是整数并且空间非常密集，您可以使用 TreeMap 来表示 EmpId 的范围。 （逻辑有点复杂。）

---

^{1 - 还有其他各种“糟糕”的解决方案，我不会一一列举。}

^{2 - 这并没有真正解决问题如上所述。但是，这可能是您在实践中实施的方式；例如使用 SQL SEQUENCE。}

Answer 2

正如其他人所说，您可以使用Map 或Set 来保存您的集合，并覆盖equals 和hashCode 方法以确保在集合中正确使用。

如果你想检查对象的创建，你可以例如使用Map 并抛出异常：

import java.util.Set;
import java.util.HashSet;    

public class Employee {

    private static Map<EmpID, Employee> employees = new HashMap<EmpID, Employee>();

    private EmpId empID;
    private EmpName empName;
    private EmpAddress address;

    public Employee(EmpID empID, EmpName empName, EmpAddress empAddress) throws NotUniqueIDException {            
        if(!employees.keySet().contains(empID) {
            this.empID = empID;
            this.empName = empName;
            this.empAddress = empAddress;
            employees.put(empID, this);
        } else {
            // Error
            throw NotUniqueIDException();
        }
    }

然后，使用时：

try {
    Employee employee = new Employee(empID, empName, empAddress);
} catch(NotUniqueIDException exception) {
    // Do something here
}

至于如果您需要生成唯一 ID，UUID.randomUUID() 可能值得一看

Answer 3

我认为您可以使用 HashSet 或类 Set 的其他实现并覆盖方法 equals 避免类的重复条目。

来自类 Set 的 Java documentation

Collections Framework 接口中的许多方法都是用术语定义的 的equals方法。

注意 HashSet 和 Set 实现接口 Collection

我将向您展示一个使用 contains

方法避免重复的示例

来自 Java documentation 的方法包含的类 Set

布尔包含（对象o）

如果此集合包含，则返回 true 指定的元素。更正式地说，当且仅当 集合至少包含一个元素 e 使得 (o==null ? e==null : o.equals(e))。

在这段代码中，我使用了一个静态 HashSet 来获得一个唯一的 Employee 列表。只有在成功将元素插入 HashSet 时，才能使用返回 true 的方法 addToSet 在集合中插入元素。

import java.util.HashSet; 

public class Employee {
    private static HashSet<Employee> EmpSet= new HashSet<>();
    private String EmpId, EmpName, EmpAddress;
    
    public Employee(String id, String name, String addr){
        EmpId = id;
        EmpName = name;
        EmpAddress = addr;
    }
    
    public static boolean addToSet(Employee employee){  //this can be synchronized if you need
        if(EmpSet.contains(employee))
            return false;
        else
            EmpSet.add(employee);
        return true;
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object to_compare){
        if( !(to_compare instanceof Employee))
            return false;
        Employee other = (Employee) to_compare;
        return this.EmpId.equals(other.EmpId);
    }
}

如果 EmpId 为 Integer 或 Long，则显示的代码也有效。 如果您在多个线程中使用此类，则可以按照 cmets 中的建议使方法 addToSet 同步。

如果您使用的是数据库，此代码无效，您可以找到针对该特定情况的特定方法。

编辑 对不起，其实你不需要addToSet方法，因为HashMap类的方法add做的完全一样，所以你可以使用它的方法或者干脆：

public static boolean addToSet(Employee employee){  //this can be synchronized if you need
                EmpSet.add(employee);
        }

Answer 4

很简单，我们需要重写 equals() 方法，黄金法则说，当你重写 equals() 时，我们必须重写 hascode()。
这是这个的工作代码

    class Employee
    {
        private Integer id;
        private String firstname;
        private String lastName;
        private String department;
    
        Employee(Integer id, String firstname, String lastName, String department) {
            this.id = id;
            this.firstname = firstname;
            this.lastName = lastName;
            this.department = department;
        }
    
        public Integer getId() {
            return id;
        }
        
        public String getFirstname() {
            return firstname;
        }
        
        public String getLastName() {
            return lastName;
        }
        
        public String getDepartment() {
            return department;
        }
        
        public boolean equals(Object o) {
            if(o == null)
            {
                return false;
            }
            if (o == this)
            {
                return true;
            }
            if (getClass() != o.getClass())
            {
                return false;
            }
    
            Employee e = (Employee) o;
            return (this.getId() == e.getId());
        }
        
    
        public int hashCode()
        {
            final int PRIME = 31;
            int result = 1;
            result = PRIME * result + getId();
            return result;
        }
    }

驱动类

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Employee e1 = new Employee(100,"Arpit","Agarwal","SDET");
        Employee e2 = new Employee(101,"Neha","Agrawal","Web Developer");
        Employee e3 = new Employee(103,"Priya","Gupta","Data Science");
        Employee e4 = new Employee(100,"Mohit","Verma","Dev ops");
        Set<Employee> mySet = new LinkedHashSet<>();
        mySet.add(e1);
        mySet.add(e2);
        mySet.add(e3);
        mySet.add(e4);
        for(Employee obj : mySet)   {
            System.out.println(obj.getId() + ", " + obj.getFirstname() + ", " + obj.getLastName() + ", " + obj.getDepartment());
        }
    }
}