Java 对象契约

Java对象契约（Object Contract）指Java中所有对象必须遵守的行为规范，这些规范由Object类定义的核心方法约定构成，确保对象在集合操作、比较、多线程交互等场景下行为一致且可靠。以下是关键组成部分及其实质：

equals()方法
- 契约要求：
  - 自反性：x.equals(x)必须返回true。
  - 对称性：若x.equals(y)为true，则y.equals(x)也必须为true。
  - 传递性：若x.equals(y)且y.equals(z)，则x.equals(z)需成立。
  - 一致性：多次调用结果相同（对象未修改时）。
  - 非空性：x.equals(null)返回false。
- 若重写equals()但未同步重写hashCode()，会违反契约（见下文）。
hashCode()方法
- 契约要求：
  - 若x.equals(y)==true，则x.hashCode() == y.hashCode()必须成立。
  - 同一对象多次调用结果一致（未修改时）。
- 风险场景：
  - 未同步重写hashCode()时，两个逻辑相等的对象在HashMap中可能被存储到不同桶位，导致数据丢失或检索失败。
toString()方法
- 隐含契约：返回清晰描述对象状态的字符串（非强制，但为最佳实践）。
- 默认实现（如ClassName@hashCode）通常需重写以提升可读性。
clone()方法
- 契约要求：
  - 需实现Cloneable标记接口（否则抛异常）。
  - 默认实现为浅拷贝，需重写以实现深拷贝（如递归调用子对象clone()）。
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Java虽未原生支持契约式编程（DbC），但通过工具和注解模拟类似思想：

@Contract("null -> fail; !null -> !null") // 参数非空则返回非空
public String process(String input) { 
    return input.trim(); 
}

若传入null，IDE提示违反契约。

集合框架
- HashMap依赖hashCode()和equals()定位键值对。违反契约会导致数据重复或丢失。
- HashSet内部使用HashMap，相同约束适用。
多线程协作
- wait(), notify(), notifyAll()的调用需在synchronized块中，否则抛IllegalMonitorStateException，这是隐含的线程安全契约。
对象序列化
- 实现Serializable接口（标记接口）即承诺对象可被序列化，需保证：
  - 所有字段可序列化
  - 或标记为transient
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行为一致性 ：确保对象在集合、比较、并发等场景下行为可靠。
框架兼容性 ：Java集合、序列化、反射等机制依赖对象契约。
代码健壮性 ：遵守契约可避免隐蔽Bug（如HashMap逻辑错误）。 ⠀⚠️ 关键提示 ：重写equals()时必须同步重写hashCode()，否则破坏契约导致程序未定义行为。这是Java开发中最常见的契约违反场景之一。