Java之object類的示例分析

這篇文章給大家分享的是有關Java之object類的示例分析的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

Java基類Object

　　java.lang.Object，Java所有類的父類，在你編寫一個類的時候，若無指定父類（沒有顯式extends一個父類）編譯器（一般編譯器完成該步驟）會默認的添加Object為該類的父類（可以將該類反編譯看其字節碼，不過貌似Java7自帶的反編譯javap現在看不到了）。

　　再說的詳細點：假如類A，沒有顯式繼承其他類，編譯器會默認添加Object為其父類；若有，那么那個顯式父類呢？要么是沒有顯式繼承，那么Object是這個父類的父類，那肯定也是類A的父類，如果有，以此類推，所以，Object是Java所有類的祖先類（父類）。

聲明

　　1.本系列是JDK1.7(oracle)的源碼分析，若和你查看到的源碼有差異，請對比JDK版本。

　　2.本系列是本人對Java源碼的解析，但由于本人水平有限，勢必不能做到完全解讀，甚至只能說通過搜索閱讀學習，做一些表面的解析，有不足之處，望指教，望諒解。

Object源碼

public class Object {
 //本地方法，C/C++在DLL中實現，通過JNI調用
 private static native void registerNatives();
 //類初始化調用此方法
 static {
  registerNatives();
 }
 //返回此Object的運行時類（每個類的Class類對象）
 public final native Class<?> getClass();
 //獲得該對象的hash值
 public native int hashCode();
 //對比兩對象的內存地址，如果不重寫，equals方法比較的是對象地址
 public boolean equals(Object obj) {
  return (this == obj);
 }
 //本地clone方法，用于對象的賦值
 protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
 //返回對象的的字符串表示，默認是：類名+@+hash值
 public String toString() {
  return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
 //notify()/notifyAll()/wait()以及wait兩個重載方法都是線程同步相關方法
 public final native void notify();
 public final native void notifyAll();
 public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;
public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException {
  if (timeout < 0) {
   throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
  }
  if (nanos < 0 || nanos > 999999) {
   throw new IllegalArgumentException(
        "nanosecond timeout value out of range");
  }
  if (nanos >= 500000 || (nanos != 0 && timeout == 0)) {
   timeout++;
  }
  wait(timeout);
 }
 public final void wait() throws InterruptedException {
  wait(0);
 }
 //對象被回收時調用，不管如何，一個對象只調用一次
 protected void finalize() throws Throwable { }

概述

　　因為Object是Java所有類的祖先類，所以Java所有類都有Object中的方法，在看這些方法的時候要聯系這些方法不是針對Objec一個類，而是所有類。

　　既然是所有類共有，設計的時候肯定想的是所有類的共性，比如：equals方法就是用來比較任意兩個相同類型對象是否相等的，toString是用來將任意對象轉換成String，方便打印查看。當然，以上方法的實現都是默認的，想要實現自己的邏輯需要在自己類中覆蓋重寫。

　　以上的native方法，在Oracle的jdk是看不到的，但在OpenJDK或其他開源JDK是可以找到對應的C/C++代碼的。
源碼詳解

1.構造方法

　　源碼中并沒有Object的構造方法，但是，同樣的，編譯器在編譯期間會給Object（事實上，所有的Java類，只要類中沒有構造方法，編譯器都會默認的給一個空構造方法，若已有構造方法，則不會添加）一個默認的空的構造方法：

public Object(){}

2.registerNatives

　　帶有native修飾的都是本地方法，所謂的本地方法是不通過Java語言實現的方法，但可以通過JNI，像調用Java方法一樣調用這些方法。詳細的可以搜索查看JNI。

　　這個方法的作用是對Object以下幾個本地方法（hashCode/clone/notify等）進行注冊（可以理解為，這個方法是告訴JVM這幾個本地方法的實現映射），每一個有本地方法的都會有這個方法，但其內容不一樣（因為注冊的方法不一樣嘛）。

3.getClass

　　每一個類在被加載的時候，都會生成一個Class類實例，而這個方法就可以在運行時期獲得對象（這里的對象是堆里的那個對象，也就是獲得的是動態類型的那個類）的Class對象，Class對象主要用于反射。

class A{}
class B extends A{}
class C extends B{}
A a = new C();//對象new C()的靜態類型是A，動態類型是C
B b = (B)a;//引用b指向的還是new C()，動態類型還是C
C c = (C)b;
System.out.println(a.getClass().getName());
System.out.println(b.getClass().getName());
System.out.println(c.getClass().getName());
//打印結果均是：com.xxx.test.C
//對象的動態類型是不會變的，即new后面那個類型（構造對象的那個類型），但是靜態類
//型是由指向它的引用決定的，事實上可以這樣理解對象只有動態類型，引用類型才是靜態類型
//以上說的對象指的是堆里對象，而不是泛指Object o = new Object()中的o
//不明白靜態類型，動態類型的可以自行百度

4.hashCode

　　獲得該對象的hash值，Java虛擬機規范并沒有規定這個方法的具體實現，只是規定了同一個對象兩次調用（任何條件情形下）這個方法返回的int值要想等（但并沒有規定兩個不同對象hash值一定不相同），具體實現由各個JVM廠商自己實現，所以返回的值意義并不一定（這里特指Object的hashCode方法），有可能返回的是對象的內存地址，也有可能是某個特定計算公式計算出來的值。

5.equals

　　原則上或則說語義上，設計目的上，equals的作用意義，是用來比較兩個對象是否相等，這里是我們通常理解的相等：即兩個對象其內容是否相等，而不是程序上來看，兩個對象是否是同一個對象，即比較其內存地址；如果想比較兩個對象是否是同一個對象（這里是說兩個引用是否指向同一個對象），直接用==比較即可（==比較的就是對象的內存地址）。但這里重要的是，對于Object來說，它并不能知道子類是如何判斷他們的兩個實例是如何equals的，所以，默認的equals實現，比較的是兩對象內存地址，即，若子類不重寫equals方法，其作用等同于==。

//如何重寫equals方法實現判斷內容相等？
//關鍵點取決于你的邏輯，你想讓兩個對象在什么時候相等，你邏輯上就怎么寫
class A {
 public int a;
 public String b;
 public D d;

 @Override
 public boolean equals(Object o) {
  if (this == o) return true;//如果指向同一個對象，當然equals
  //如果o為null或兩個對象類型都不相同，當然不equals
  if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
  //動態類型相同，強制轉換
  A a1 = (A) o;
  /*下面是自己的邏輯，判斷兩個對象是否相同，邏輯1 Begin*/
  if (a != a1.a) return false;
  if (b != null ? !b.equals(a1.b) : a1.b != null) return false;
  return d != null ? d.equals(a1.d) : a1.d == null;
  //全部字段相同，則equals。如果對象越復雜，想要實現全部字段相同，也就越復雜
  /* 邏輯1 End */
  /* 邏輯2 begin*/
  //只要字段a相同，就認為兩個對象equals
  if(a == a1.a) return true;
  /* 邏輯2 end*/
 }
 @Override
 public int hashCode() {
  int result = a;
  result = 31 * result + (b != null ? b.hashCode() : 0);
  result = 31 * result + (d != null ? d.hashCode() : 0);
  return result;
 }
}
class D{
 public int a;
}

　　網上說的，重寫equals方法，必重寫hashCode，其實不然，若確定所有地方都沒有用到類似Map的地方，就不必重寫hashCode，因為Map的諸多方法是有用到hashCode方法判斷兩對象是否相等，而若你僅僅是自己用來判斷兩個對象是否equals，也就不必重寫hashCode（當然，還要確定其他地方不會用到hashCode的地方，比如，以后用，別人用等，不過一般的，推薦重寫hashCode方法，這樣保證任何地方都不會因此出錯）。

　　若hash值不相等，則兩個對象肯定不等（不equals）；

　　若hash值相等，兩個對象不一定相等（不一定equals）。

　　equals相等，hash值肯定想等，也就是說，hash值相等時equals相等的必要條件。

　　hashCode方法一般用來判斷兩個對象equals前置條件，用來排除，這樣做的原因是，hashCode方法速度快，不相等的可快速否決掉，若hash相同，則再調用equals判斷。

6.clone

　　克隆對象，克隆一個與原先對象所有字段值相等的對象，從而獲得一個新的對象，需要注意的是：

想要使用這個方法，對象類型必須實現Cloneable接口，否則會報錯，原因是Object的clone方法有對對象類型驗證，如沒實現則報錯拋異常；

clone方法返回的是一個新的對象，這個對象的創建不是通過new（除非你像下面那樣不通過Object的clone方法重寫）指令，而是JVM通過其他指令創建的；

clone有深度clone和淺clone，這主要是針對類中間具有引用類型而言劃分的，詳情可參看：Java clone深度解析。

class A{}
A a = new A();
a.clone();//報錯，即拋CloneNotSupportedException異常
class A implements Cloneable{}//這樣才不會
//但，若你重寫clone方法，并且在這個方法中沒有調用父clone（也就是Object）方法
class A{
 @Override
 public Object clone() throws CloneNotSupportedException{
  return new A();
 }
}
a.clone();//這個時候調用clone方法即使沒有實現Cloneable方法也不會報錯
//說白了，你要理解為什么調用clone方法要實現Cloneable的原因，而不是僅僅是記住
//當你理解了，你就能熟練掌握這些規則，而不是記住他們

7.toString

　　toString這個方法算是Object比較常用的方法了，它的意義是提供將類的字段以String形式格式化輸出這一功能，當然，同樣的，Object不可能知道子類的字段信息，所以，默認toString輸出的是：全路徑類名+@+hash值。

　　若你想要輸出類的字段信息，需要重寫toString方法，將該類字段信息以你自己的格式輸出。

8.notify/notifyAll/wait

　　這三個方法適用于線程同步，這里只簡單介紹其作用，詳細請參考：notify/notifyAll/wait。

　　notify：隨機喚醒等待（wait）隊列中一個對象，使其需要該對象的線程繼續執行；

　　notifyAll：喚醒隊列中所有對象

　　wait：該對象陷入等待狀態，需要該對象的線程將不能再繼續執行，直到該對象由其他線程調用notify/notifyAll方法喚醒。

9.finalize

　　在對象被GC（垃圾回收，詳情可參考：Java GC概述）之前被調用（JVM主動調用），你可以重寫這個方法，然后在這個對象回收之前做某些動作，這個方法對于這個對象來說只能調用一次，為什么會這么說呢？對象都回收了，沒了，難道不是當然只能調用一次？不是這樣的，若你理解了Java GC原理便知道，若當你在finalize方法中，將這個對象重新賦予了強引用，GC這個對象將失敗，這個對象將繼續存活，而下次這個對象又成為可回收對象了，GC回收這個對象的時候，這個對象的finalize方法將不會再執行。

　　另外，需要區分的是：

　　finalize不是C/C++中的析構函數，更不是釋放內存的方法，它只是提供了在回收一個對象之前做某些操作，如果你熟悉C ，那你知道C 允許你為一個類定義一個撤消函數（destructor ），它在對象正好出作用域之前被調用。Java不支持這個想法也不提供撤消函數。finalize() 方法只和撤消函數的功能接近。當你對Java 有豐富經驗時，你將看到因為Java使用垃圾回收子系統，幾乎沒有必要使用撤消函數。

　　而且，在設計之初，這個方法就是為了兼容C/C++程序員習慣（對的，貌似就是這樣），后來設計者也說，這是個失敗的設計，所以，可以的話，在實踐中忘掉這個方法吧。

class D{
 public static D d111;

 @Override
 protected void finalize() throws Throwable {
  super.finalize();
  d111 = this;//這個時候該對象第一次回收將失敗，而以后將不會在執行該方法
  System.out.println("finalize a = " + this.a);
 }
}
D d = new D();
d = null;
//程序結束
//這個時候，雖然程序結束了，new D()對象也是可回收對象了，但是并不會執行
//finzlize，因為對于JVM來說GC的觸發條件是內存不足，所以不會執行GC也就不會調用
//finzlize方法

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