理解Java对象的默认字符串表示
在java中，所有类都隐式或显式地继承自 java.lang.object 类。object 类提供了一个默认的 tostring() 方法，其实现通常是返回对象的运行时类名 @ 符号，后跟对象的哈希码的无符号十六进制表示。例如：com.example.student@1a2b3c4d。
当您创建一个自定义类（如 Student 类）并将其对象放入数组中，然后尝试使用 Arrays.toString() 打印该数组时，Arrays.toString() 会遍历数组中的每个元素，并调用每个元素的 toString() 方法来获取其字符串表示。如果您的自定义类没有重写 toString() 方法，那么就会调用 Object 类的默认实现，从而打印出对象的哈希码，而不是您期望的字段内容。
解决方案：重写 toString() 方法
要解决这一问题，核心在于在自定义类中重写 toString() 方法。通过重写，我们可以自定义对象在被转换为字符串时应该如何呈现其内部状态。
在 Student 类中，我们可以这样重写 toString() 方法：
@Override
public String toString() {
return "id: " + this.id + ", fName: " + this.fName + ", lName: " + this.lName + ", score: " + this.score;
}这段代码的作用是：
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- @Override 注解：这是一个可选的注解，用于告诉编译器该方法是重写父类（这里是 Object 类）的方法。如果方法签名不匹配，编译器会报错，有助于防止拼写错误或签名不一致的问题。
- 方法体：我们在这里构建了一个包含 id、fName、lName 和 score 字段值的字符串。通过字符串拼接，我们可以清晰地展示 Student 对象的各个属性。
完整示例代码
下面是包含 Student 类及其重写 toString() 方法的完整示例代码。此代码还包含了学生数据的输入、验证和按分数排序的功能，展示了如何在实际应用中集成 toString() 方法。
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import java.util.Scanner;
public class Main {
// 学生类定义
private static class Student {
String fName; // 名
String lName; // 姓
int id; // 学生ID
int score; // 分数
public Student(String fName, String lName, int id, int score) {
this.fName = fName;
this.lName = lName;
this.id = id;
this.score = score;
}
public int getScore() {
return score;
}
// 重写toString()方法，使其打印对象内容而非哈希码
@Override
public String toString() {
return "id: " + this.id + ", fName: " + this.fName + ", lName: " + this.lName + ", score: " + this.score;
}
}
// 检查字符串是否全为字母
public static boolean isAlphabetic(String str) {
char[] charArray = str.toCharArray();
for (char c : charArray) {
if (!Character.isLetter(c)) {
return false;
}
}
return true;
}
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入学生数量:");
int k = input.nextInt(); // 学生数量
Student[] students = new Student[k];
for (int i = 0; i < k; ) {
System.out.println("请输入学生 " + (i + 1) + " 的ID:");
int id = input.nextInt();
System.out.println("请输入学生 " + (i + 1) + " 的名:");
String fName = input.next();
while (!isAlphabetic(fName)) {
System.out.println("输入错误！名必须是字母。请重新输入:");
fName = input.next();
}
System.out.println("请输入学生 " + (i + 1) + " 的姓:");
String lName = input.next();
while (!isAlphabetic(lName)) {
System.out.println("输入错误！姓必须是字母。请重新输入:");
lName = input.next();
}
System.out.println("请输入学生 " + (i + 1) + " 的分数:");
int score = input.nextInt();
students[i++] = new Student(fName, lName, id, score);
}
// 定义按分数排序的比较器
class ByScoreComparator implements Comparator {
@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
// 降序排序，所以s2的分数在前
return Integer.compare(s2.getScore(), s1.getScore());
}
}
// 使用自定义比较器对学生数组进行排序
Arrays.sort(students, new ByScoreComparator());
System.out.println("\n排序后的学生信息:");
// 打印数组，此时会调用Student类的toString()方法
System.out.println(Arrays.toString(students));
input.close();
}
} 注意事项：
- 在上述 ByScoreComparator 中，为了实现降序排序，我们将 s2.getScore() 放在了 s1.getScore() 之前。如果需要升序，则应为 Integer.compare(s1.getScore(), s2.getScore())。
- Scanner 资源在使用完毕后应关闭，以避免资源泄露。在 main 方法的末尾添加 input.close(); 是一个好习惯。
运行结果与分析
假设输入以下学生数据：
- 学生1: ID=1, 名=Mo, 姓=Nee, 分数=900
- 学生2: ID=2, 名=Lee, 姓=Jen, 分数=600
在运行上述代码并输入数据后，预期的输出将是：
排序后的学生信息: [id: 1, fName: Mo, lName: Nee, score: 900, id: 2, fName: Lee, lName: Jen, score: 600]
可以看到，Arrays.toString(students) 现在输出了每个 Student 对象的详细内容，而不是其哈希码。这是因为 Student 类中重写的 toString() 方法被成功调用。
总结与最佳实践
重写 toString() 方法是Java中一个非常重要的实践，它不仅解决了打印对象哈希码的问题，还带来了以下好处：
- 调试便利性： 在调试过程中，通过打印对象可以快速了解其当前状态。
- 日志记录： 在应用程序日志中输出对象信息时，重写的 toString() 方法提供了有意义的上下文。
- 可读性： 使代码输出更具可读性和可理解性，尤其是在处理复杂对象时。
建议：
- 始终在自定义类中重写 toString() 方法，尤其是在这些对象可能被打印、记录或用于调试的场景。
- 在 toString() 方法中包含所有关键字段，以便清晰地表示对象的状态。
- 保持 toString() 方法的输出简洁明了，但信息量足够。
- 使用 StringBuilder 或 StringJoiner（Java 8+）来构建复杂的字符串，以提高性能和可读性，尤其是在涉及大量字段或循环时。
通过遵循这些实践，您可以确保Java对象在被转换为字符串时始终提供有意义且易于理解的信息。
