作为所有类的顶层父类,没想到Object的魔力如此之大!

简介: 在上一篇博文中我们提到了Java面向对象的四大特性,其中谈及“抽象”特性时做了一个引子,引出今天的主人公Object,作为所有类的顶级父类,Object被视为是James.Gosling的哲学思考,它高度概括了事务的自然与社会行为。

写在开头

在上一篇博文中我们提到了Java面向对象的四大特性,其中谈及“抽象”特性时做了一个引子,引出今天的主人公Object,作为所有类的顶级父类,Object被视为是James.Gosling的哲学思考,它高度概括了事务的自然与社会行为。

源码分析

跟进Object类的源码中我们可以看到,类的注释中对它做了一个总结性的注释。

image.png

在Object的内部主要提供了这样的11种方法,大家可以在源码中一个个的跟进去看,每个方法上均有详细的英文注释,养成良好的看英文注释习惯,是一个合格程序员的必备基础技能哈。

/**
 * 方法一
 */
public final native Class<?> getClass()
/**
 * 方法二
 */
public native int hashCode()
/**
 *方法三
 */
public boolean equals(Object obj)
/**
 * 方法四
 */
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException
/**
 * 方法五
 */
public String toString()
/**
 * 方法六
 */
public final native void notify()
/**
 * 方法七
 */
public final native void notifyAll()
/**
 * 方法八
 */
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException
/**
 * 方法九
 */
public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException
/**
 * 方法十
 */
public final void wait() throws InterruptedException
/**
 * 方法十一
 */
protected void finalize() throws Throwable {
   
    }

getClass()

getClass()是Java的一个native 方法,用于返回当前运行时对象的 Class 对象,使用了 final 关键字修饰,故不允许子类重写。在源码中我们可以到,该方法的返回是Class类。
Class 类存放类的结构信息,能够通过 Class 对象的方法取出相应信息:类的名字、属性、方法、构造方法、父类、接口和注解等信息。

hashCode()

同样是native 方法,用于返回对象的哈希码,主要使用在哈希表中,比如 JDK 中的HashMap。

equals()

默认比较对象的地址值是否相等,子类可以重写比较规则,如String 类对该方法进行了重写以用于比较字符串的值是否相等。

clone()

native 方法,用于创建并返回当前对象的一份拷贝。

toString()

返回类的名字实例的哈希码的 16 进制的字符串。建议 Object 所有的子类都重写这个方法。

notify()

native 方法,并且不能重写。唤醒一个在此对象监视器上等待的线程(监视器相当于就是锁的概念)。如果有多个线程在等待只会任意唤醒一个。

notifyAll()

native 方法,并且不能重写。跟 notify 一样,唯一的区别就是会唤醒在此对象监视器上等待的所有线程,而不是一个线程。

wait(long timeout)

native方法,并且不能重写。暂停线程的执行。注意:sleep 方法没有释放锁,而 wait 方法释放了锁 ,timeout 是等待时间。

wait(long timeout, int nanos)

多了 nanos 参数,这个参数表示额外时间(以纳秒为单位,范围是 0-999999)。 所以超时的时间还需要加上 nanos 纳秒。

wait()

让持有对象锁的线程进入等待,不可设置超时时间,没有被唤醒的情况下,会一直等待。

finalize()

实例被垃圾回收器回收的时候触发的操作

高频面试考点总结

虽然在日常的代码开发中,我们很少会直接使用Object类,但考虑到它的独特地位,与此相关的面试考点还是不少的,我们今天总结一下。

1.浅拷贝、深拷贝、引用拷贝的区别?

浅拷贝:基本类型的属性会直接复制一份,而引用类型的属性复制:复制栈中的变量和变量指向堆内存中的对象的指针,不复制堆内存中的对象,也就是说拷贝对象和原对象共用同一个内部对象。
image.png

深拷贝:深拷贝会完全复制整个对象,包括这个对象所包含的内部对象。
image.png

引用拷贝:简单来说,引用拷贝就是两个不同的引用指向同一个对象。
image.png

2.Java中如何实现浅拷贝与深拷贝

其实实现浅拷贝很简单,实现 Cloneable 接口,重写 clone() 方法,在clone()方法中调用父类Object的clone()方法。

public class TestClone {
   
   

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
   
   
        Person p1 = new Person(1, "ConstXiong");//创建对象 Person p1
        Person p2 = (Person)p1.clone();//克隆对象 p1
        p2.setName("其不答");//修改 p2的name属性,p1的name未变
        System.out.println(p1);
        System.out.println(p2);
    }

}

/**
 * person类
 */
class Person implements Cloneable {
   
   

    private int pid;

    private String name;

    public Person(int pid, String name) {
   
   
        this.pid = pid;
        this.name = name;
        System.out.println("Person constructor call");
    }

    public int getPid() {
   
   
        return pid;
    }

    public void setPid(int pid) {
   
   
        this.pid = pid;
    }

    public String getName() {
   
   
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
   
   
        this.name = name;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
   
   
        return super.clone();
    }

    @Override
    public String toString() {
   
   
        return "Person [pid:"+pid+", name:"+name+"]";
    }

}

那么如何实现深拷贝呢,这里给出两种方法
方法一:将对象的属性的Class 也实现 Cloneable 接口,在克隆对象时也手动克隆属性。
方法二:结合序列化(JDK java.io.Serializable 接口、JSON格式、XML格式等),完成深拷贝。

3.==和equals的区别是什么?

**区别**
== 是关系运算符,equals() 是方法,结果都返回布尔值
Object 的 == 和 equals() 比较的都是地址,作用相同

**== 作用:**
基本类型,比较值是否相等
引用类型,比较内存地址值是否相等
不能比较没有父子关系的两个对象

**equals()方法的作用:**
JDK 中的类一般已经重写了 equals(),比较的是内容
自定义类如果没有重写 equals(),将调用父类(默认 Object 类)的 equals() 方法,Object 的 equals() 比较使用了 this == obj
可以按照需求逻辑,重写对象的 equals() 方法(重写 equals 方法,一般须重写 hashCode 方法)

4.为什么说重写equals方法也要重写hashCode方法呢?

equals()方法是用来判断两个对象是否相等的重要方法,Object中默认比较地址,但这在实际使用上意义不大,比如两个字符串,我们比较的初衷肯定是他们的字符串内容是否相等,而不是内存地址,典型的就是String内部的重写equals。

hashCode()方法是一个C或C++实现的本地方法,用以获取对象的哈希码值(散列码),通过码值可以确定该对象在哈希表中的索引位置,是通过线程局部状态来实现的随机数值。子类可通过重写该方法去重新设计hash值。
使用hashCode方法可以一定程度上判断两个对象是否相等,因为,若两个对象相等,那么他们所在的索引位置肯定就一样,这时hashCode获取的哈希码自然也就一样,但这个条件反过来就不一定成立了,哈希码相等的两个对象不一定相等,因为存在哈希碰撞

看完这两个方法的特点,我们大概可以明白了,确保两个对象是否真正相等,需要这个两个方法的协作,equals是逻辑上的相等,hashCode是物理上的相等,若我们在重写equals()方法时,不去重写配套的hashCode方法,就会导致两个对象在逻辑上相等,但物理上不等,这会带来很多问题,譬如集合类HashMap的底层实现是数据+链表/红黑树的方式,通过计算hash寻找位置,通过equals判断元素相等,这时候若仅重写equals的话,hash不重写,就会出现逻辑上我们认为相等的两个数,存在了不同的位置上,造成混乱的场面。

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