在java中，当尝试打印包含自定义对象的数组时，`arrays.tostring()`默认会输出对象的哈希码而非其内部数据。本教程将深入探讨这一现象的原因，并提供一个标准的解决方案：通过在自定义类中重写`tostring()`方法，实现对象内容的清晰、可读性强的输出，从而有效解决打印时只显示哈希码的问题，提升代码的可读性和调试效率。
理解Java对象默认的打印行为
在Java中，每个类都直接或间接继承自java.lang.Object类。Object类提供了一个默认的toString()方法，其实现通常返回一个字符串，格式为：类名@对象的哈希码的无符号十六进制表示。例如，com.example.Student@1b6d3586。
当您使用System.out.println()打印一个对象时，或者像在示例代码中那样，使用Arrays.toString()打印一个对象数组时，Java运行时会调用每个对象的toString()方法来获取其字符串表示。如果您的自定义类（例如Student类）没有重写toString()方法，那么它将继承Object类的默认实现，从而导致输出的是对象的哈希码，而不是我们期望的包含其字段值的可读内容。
考虑以下Student类定义，它缺少自定义的toString()方法：
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import java.util.Scanner;
public class Main {
private static class Student {
String fName; // First Name
String lName; // Last Name
int id; // Student ID
int score; // Score
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;
}
// 此处缺少自定义的 toString() 方法
}
// ... (其他辅助方法和 main 方法) ...
public static void main(String[] args) {
// ... (学生数据输入逻辑) ...
Student[] students = {
new Student("Mo", "Nee", 1, 900),
new Student("Lee", "Jen", 2, 600)
};
class ByScoreComparator implements Comparator {
@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
return Integer.compare(s1.getScore(), s2.getScore());
}
}
Arrays.sort(students, new ByScoreComparator());
// 此时，如果 Student 类没有重写 toString()，将打印哈希码
System.out.println(Arrays.toString(students));
}
} 运行上述代码，其输出可能类似： [Main$Student@1b6d3586, Main$Student@4554617c] 这显然不是我们想要的学生信息。
重写toString()方法：解决方案核心
要解决这个问题，您需要在自定义类中重写toString()方法。通过重写，您可以定义一个返回对象有意义的字符串表示形式的逻辑。当System.out.println()或Arrays.toString()再次调用此方法时，它将使用您定义的逻辑来生成输出。
立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；
以下是如何在Student类中重写toString()方法：
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import java.util.Scanner;
public class Main {
private static class Student {
String fName; // First Name
String lName; // Last Name
int id; // Student ID
int score; // Score
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，提供 Student 对象的字符串表示
* @return 包含学生ID、姓名和分数的字符串
*/
@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 alphabetic(String str) {
char[] charArray = str.toCharArray();
for (char c : charArray) {
if (!Character.isLetter(c))
return false;
}
return true;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Enter the number of students");
Scanner input = new Scanner(System.in);
int k = input.nextInt(); // number of students
Student[] students = new Student[k];
for (int i = 0; i < k; ) {
System.out.println("Enter id");
int id = input.nextInt();
String fName;
do {
System.out.println("Enter first name ");
fName = input.next();
if (!alphabetic(fName)) {
System.out.println("Wrong! Please enter again ");
}
} while (!alphabetic(fName));
String lName;
do {
System.out.println("Enter last name ");
lName = input.next();
if (!alphabetic(lName)) {
System.out.println("Wrong! Please enter again ");
}
} while (!alphabetic(lName));
System.out.println("Enter score ");
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) {
return Integer.compare(s1.getScore(), s2.getScore());
}
}
Arrays.sort(students, new ByScoreComparator());
// 此时，由于 Student 类已重写 toString()，将打印对象内容
System.out.println(Arrays.toString(students));
input.close();
}
} 通过添加上述toString()方法，当您再次运行程序并打印students数组时，输出将变为可读的学生信息：
[id: 2, fName: Lee, lName: Jen, score: 600, id: 1, fName: Mo, lName: Nee, score: 900]
（请注意，示例输出中的顺序可能因排序逻辑和输入数据而异，此处仅展示格式。）
注意事项与最佳实践
- 提供有意义的信息： toString()方法的目的是提供一个简洁但能充分描述对象当前状态的字符串。避免包含过多冗余信息，但要确保关键属性都包含在内。
- 调试利器： 一个良好的toString()实现是开发和调试过程中的宝贵工具。当程序出现问题时，打印对象可以帮助您快速了解其内部状态。
- 格式一致性： 尽量保持toString()输出格式的一致性，这有助于日志分析和自动化测试。
- 性能考量： 对于包含大量数据或复杂结构的对象，toString()的实现应注意性能。避免在toString()中执行耗时操作，尤其是在生产环境中频繁调用时。
- IDE支持： 大多数现代Java集成开发环境（IDE），如IntelliJ IDEA、Eclipse等，都提供了自动生成toString()、equals()和hashCode()方法的功能，这可以大大提高开发效率并减少手动编写可能引入的错误。
- equals()和hashCode()： 虽然与toString()直接无关，但通常建议在重写toString()时，如果您的对象需要进行比较或存储在基于哈希的集合（如HashMap、HashSet）中，也应同时重写equals()和hashCode()方法，并确保它们遵循Java规范中的约定。
总结
在Java中，为了使自定义对象的打印输出更具可读性和实用性，重写Object类的toString()方法是必不可少的。通过提供一个清晰、有意义的字符串表示，不仅可以改善程序的可读性，还能在开发和调试过程中提供极大的便利。遵循上述最佳实践，可以确保您的Java代码更加健壮和易于维护。
