java源码解析之Object类

一、Object类概述

  Object类是java中类层次的根，是所有类的基类。在编译时会自动导入。Object中的方法如下：

二、方法详解

  Object的方法可以分成两类，一类是被关键字final修饰的的方法，这类方法能被子类覆盖。另一类是没有final修饰，它们可以被子类重写。

构造方法：Object()

  在Object中没有显式的构造方法，这个只是创建一个Object对象，没有什么可以说的。

getClass()

  getClass被final修饰，不能被子类重写。它返回的是正在运行的对象的Class对象。并且本方法被native修饰,其具体实现是在本地C(C++)方法。应为java无法与一些底层系统直接交互，这个时候就可以通过native方法通过非java语言间接交互。想更多的了解native可以参考这篇文章（了解native）,你也可以自己在java中通过native调用c写的方法(看这里)。

equals(Object obj)

  表明obj是否“equals to”本对象。在Object中的equals返回的是两个对象是否相同（指两个对象是同一个对象）

public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
}

如果我们要实现本对象上逻辑相等的概念时，可以考虑在子类中重写该方法。但必须遵守一些准则：

• 自反性(reflexive)。对任务非null的对象x，x.equals(x)必须返回true
• 对称性(symmetric)。对任何非null的x,y，x.equals(y)返回true，y.equals(x)也必须返回true
• 传递性(transitive)。对任何非null的x,y,z。x.equals(y)返回true，y.equals(z)返回true，则x.equals(z)必须返回true。
• 一致性(consistent)。对任何非null的引用x,y,只要对象内的信息没有被修改，则多次调用的结果一致。
• 非null的引用x，x.equals(null)返回false

hashCode()

  该对象放回对象的hash值，这个是为了可以应用在一些使用对象hash的容器中，如HashMap等。这也是一个本地方法调用。在每一个覆盖了equals方法的类中都必须覆盖hashCode（这是Object.hashCode的通用约定）。

• 只要equals中所用到的对象的信息没有被修改，那么多次调用hashCode的返回值相同。
• 如果两个对象的equals比较是相同的，那么两个对象调用hashCode返回相同的整数值。
• 如果两个对象的equals比较是不同的，两个对象的hashCode返回值不一定不同。但是如果我们提供equals不同的对象中提供不同的hashCode返回值，可能提高散列表的性能。
  你也可以查看一下hashMap或者HashSet的源码中用于对象的比较，就更能体会到为什么要在重写equals的情况下重写hashCode了。

clone()

  创建并返回本对象的一个副本，是一个native方法。x.clone()!=x，x.clone().getClass()==x.getClass()，x.clone().equals(x)==true。但是如果需要覆盖本方法，上述的要求并不是必须遵守的。如果一个类实现了Cloneable,Object的clone方法就返回该对象的逐域拷贝（返回的对象和原来的对象不易同一个对象），如果没有实现Cloneable接口，将会抛出CloneNotSupportedException异常。测试代码下面，你可以将Cloneable接口去掉试试：

public class Main {

public static void main(String args[]) {
  Student stu = new Student("fanl",18);
  Student classMate = new Student("xiaoming",18);
  stu.setClassMate(classMate);
  Student stuCopy = null;
  try {
     stuCopy = (Student) stu.clone();
  } catch (CloneNotSupportedException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
  }
  System.out.println(stu);
  System.out.println(stuCopy);
  System.out.println(stu.classMate);
  System.out.println(stuCopy.classMate);
}
}

class Student implements Cloneable{
public String name;
public int age;
public Student classMate;

public void setClassMate(Student classMate) {
  this.classMate = classMate;
}
public Student(String name,int age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
}
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
  return super.clone();
}

}

还有一点需要注意的是Object.clone()实现的是浅拷贝，如果对象的域中含有对象A的引用，那么copy的只是引用（即clone得到的对象和原对象指向同一个对象A）

toString()

   Object中该方法的实现如下：

public String toString() {
      return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
  }

可以看出该方法的返回值就是类名加上hashCode的十六进制表示，所以在子类中最好重写本方法，使其更便于阅读。

notify(),wait()

  notify()唤醒一个在本对象监视器上等待的的线程,wait()使本进程在某个对象锁上等待。Obj.notify()，obj.wait()必须要与synchronized(Obj)一起使用，也就是notify和wait是针对已经获取了Obj锁进行的操作，notify()与wait()是相对的，wait()是线程在获取对象锁后，主动释放对象锁，同时本线程休眠。直到有其它线程调用对象的notify()唤醒该线程，才能继续获取对象锁，并继续执行。wait()和notify()都执行在synchronize语句块中。
下面是一个例子，会按顺序的打印出"ACB"

public class Main implements Runnable {

private String name;
private Object prev;
private Object next;

private Main(String name, Object prev, Object next) {
    this.name = name;
    this.prev = prev;
    this.next = next;
}

@Override
public void run() {
    int count = 10;
    while (count > 0) {
        synchronized (prev) {
            synchronized (next) {
                System.out.print(name);
                count--;

                next.notify();
            }
            try {
                prev.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Object a = new Object();
    Object b = new Object();
    Object c = new Object();
    Main pa = new Main("A", c, a);
    Main pb = new Main("B", a, b);
    Main pc = new Main("C", b, c);


    new Thread(pa).start();
    new Thread(pb).start();
    new Thread(pc).start();
}
}

next.notify();会唤醒在next上waiting的进程，之后将自己waiting在pre的对象锁上。这样在一个对象锁上唤醒一个进程，在另一个对象锁上wait本进程，循环往复。另外还有两个重载的wait方法，目的是为等待加上超时设置。

注意：Thread.sleep()与Object.wait()二者都可以暂停当前线程，释放CPU控制权，主要的区别在于Object.wait()在释放CPU同时，释放了对象锁的控制。

notifyAll()

  唤醒在这个对象上等待的所有进程。

finalize()

当垃圾收集确定不再引用对象时，由对象上的垃圾收集器调用。子类覆盖finalize方法来处理系统资源或执行其他清理。在《Effective Java》中作者建议我们避免使用该方法。详细说明可以参考《Effective Java》（经典之作）。

总结

  在写本博文时，参考了《Effective Java》，其中有些东西本文只是略微提及。读者可以翻阅这本书了解更多具体情况。其中Object中的方法的准确使用在《Effective Java》（第二版）的第三章有详细的说明。