java Double.equals精准浮点数比较

一、方法定义

public boolean equals(Object obj)

• 所属类：java.lang.Double
• 重写自：Object.equals()
• 参数：obj - 要比较的 Object
• 返回值：true 如果两个 Double 对象表示相同的 double 值，否则 false
• 异常：无

二、功能说明

Double.equals() 用于比较两个 Double 对象是否相等，但其行为与 double 基本类型的 == 比较有重要区别。

核心规则：

1. 类型检查：如果 obj 不是 Double 类型，返回 false
2. null 安全：如果 obj 为 null，返回 false
3. 值比较：比较两个 Double 对象内部的 double 值
4. 特殊值处理：
   • NaN 与任何值（包括自身）都不相等（NaN != NaN）
   • 正零 (+0.0) 与负零 (-0.0) 相等

⚠️ 关键：Double.equals() 比较的是位模式（通过 doubleToLongBits），而非简单的数值相等。

三、示例代码

1. 基本用法

public class DoubleEqualsExample {
    public static void main(String[] args) {
        Double a = 3.14;
        Double b = 3.14;
        Double c = 2.71;

        System.out.println(a.equals(b)); // true
        System.out.println(a.equals(c)); // false
    }
}

2. 特殊值对比（重点！）

Double d1 = Double.NaN;
Double d2 = Double.NaN;
Double posZero = 0.0;
Double negZero = -0.0;

System.out.println(d1.equals(d2));     // ❌ false (NaN 不等于任何值)
System.out.println(posZero.equals(negZero)); // ✅ true (正零等于负零)

// 对比基本类型 ==
double d3 = Double.NaN;
double d4 = Double.NaN;
System.out.println(d3 == d4);          // ❌ false
System.out.println(0.0 == -0.0);       // ✅ true

3. 类型与 null 检查

Double d = 3.14;

System.out.println(d.equals(3.14));     // ❌ false (3.14 是 double 字面量，自动装箱为 Double？注意！)
// 实际上：3.14 会被装箱为 Double，所以是 true？看下面详解

System.out.println(d.equals(null));     // ❌ false
System.out.println(d.equals("3.14"));   // ❌ false (类型不同)

✅ 注意：3.14 字面量在需要 Object 的上下文中会被自动装箱为 Double，所以 d.equals(3.14) 实际上是 Double 与 Double 比较。

四、使用技巧

// 技巧：安全比较 Double 与 double
Double wrapper = 3.14;
double primitive = 3.14;

System.out.println(wrapper.equals(primitive)); // ✅ true (自动装箱)
System.out.println(wrapper == primitive);      // ✅ true (自动拆箱)

五、常见错误

// 错误示例
Double a = new Double(3.14);
Double b = new Double(3.14);
System.out.println(a == b); // ❌ false (不同对象)

// 正确
System.out.println(a.equals(b)); // ✅ true

六、注意事项

1. null 安全：调用 null.equals() 会抛 NullPointerException，但 Double.equals(null) 返回 false
2. NaN 不相等：这是 IEEE 754 标准的要求
3. 正零与负零相等：Double.equals() 认为它们相等（位模式不同但值相等）
4. 性能：比 == 稍慢（方法调用 + 类型检查），但通常可忽略
5. 缓存：小数值（如 -128~127）的 Double 可能被缓存，但 == 仍不可靠

七、最佳实践

// 安全比较工具
public static boolean safeEquals(Double a, Double b) {
    if (a == null) return b == null;
    return a.equals(b);
}

八、性能优化建议

✅ 通常 .equals() 的性能开销很小，无需过度优化。

九、与相关方法对比

✅ 推荐组合：

// 安全且正确的比较
Objects.equals(a, b);

// 或手动判空
(a == null) ? (b == null) : a.equals(b);

十、总结

💡 一句话掌握：
Double.equals() 是比较 Double 对象值相等的正确方法，必须使用它来替代 ==，并牢记 NaN 永不相等、正负零相等的特性。