Java基础再回顾-初类Object篇

关于Object

Object类是Java中其他所有类的祖先，没有Object类Java面向对象无从谈起。作为其他所有类的基类，Object具有哪些属性和行为，是Java语言设计背后的思维体现。
Object类位于java.lang包中，java.lang包包含着Java最基础和核心的类，在编译时会自动导入。Object类没有定义属性，一共有13个方法，具体的类定义结构如下图：

Object类图

源码

package   java.lang;   

public  class  Object {    
 /* registerNatives函数前面有native关键字修饰，Java中，用native关键字修饰的函数表明该方法的实现并不是在Java中去完成，而是由C/C++去完成，并被编译成了.dll，由Java去调用。
    方法的具体实现体在dll文件中，对于不同平台，其具体实现应该有所不同。用native修饰，即表示操作系统，需要提供此方法，Java本身需要使用。
    具体到registerNatives()方法本身，其主要作用是将C/C++中的方法映射到Java中的native方法，实现方法命名的解耦。*/    
private  static  native  void  registerNatives();   

/* 对象初始化时自动调用此方法*/  
static {   
    registerNatives();   
}   

/* 返回此 Object 的运行时类。
    getClass()也是一个native方法，返回的是此Object对象的类对象/运行时类对象Class。效果与Object.class相同。**
    首先解释下"类对象"的概念：在Java中，类是是对具有一组相同特征或行为的实例的抽象并进行描述，对象则是此类所描述的特征或行为的具体实例。作为概念层次的类，其本身也具有某些共同的特性，如都具有类名称、由类加载器去加载，都具有包，具有父类，属性和方法等。于是，Java中有专门定义了一个类，Class，去描述其他类所具有的这些特性，因此，从此角度去看，类本身也都是属于Class类的对象。为与经常意义上的对象相区分，在此称之为"类对象"。*/  
public  final  native  Class getClass();     

/*  hashCode 的常规协定是：  
    1.在 Java 应用程序执行期间，在对同一对象多次调用 hashCode 方法时，    必须一致地返回相同的整数，前提是将对象进行 equals 比较时所用的信息没有被修改。从某一应用程序的一次执行到同一应用程序的另一次执行，该整数无需保持一致。   
    2.如果根据 equals(Object) 方法，两个对象是相等的，那么对这两个对象中的每个对象调用 hashCode 方法都必须生成相同的整数结果。   
    3.如果根据 equals(java.lang.Object) 方法,两个对象不相等，那么对这两个对象中的任一对象上调用 hashCode 方法不要求一定生成不同的整数结果。但是，程序员应该意识到，为不相等的对象生成不同整数结果可以提高哈希表的性能。  
    hashCode()方法返回一个整形数值，表示该对象的哈希码值。
    hashCode()具有如下约定：
    1).在Java应用程序程序执行期间，对于同一对象多次调用hashCode()方法时，其返回的哈希码是相同的，前提是将对象进行equals比较时所用的标尺信息未做修改。在Java应用程序的一次执行到另外一次执行，同一对象的hashCode()返回的哈希码无须保持一致；
    2).如果两个对象相等（依据：调用equals()方法），那么这两个对象调用hashCode()返回的哈希码也必须相等；
    3).反之，两个对象调用hasCode()返回的哈希码相等，这两个对象不一定相等。
    **即严格的数学逻辑表示为： 两个对象相等 <=>  equals()相等  => hashCode()相等。因此，重写equlas()方法必须重写hashCode()方法，以保证此逻辑严格成立，同时可以推理出：hasCode()不相等 => equals（）不相等 <=> 两个对象不相等。**
    可能有人在此产生疑问：既然**比较两个对象是否相等的唯一条件（也是冲要条件）是equals**，那么为什么还要弄出一个hashCode()，并且进行如此约定，弄得这么麻烦？
    其实，这主要体现在hashCode()方法的作用上，其主要用于增强哈希表的性能。
    以集合类中，以Set为例，当新加一个对象时，需要判断现有集合中是否已经存在与此对象相等的对象，如果没有hashCode()方法，需要将Set进行一次遍历，并逐一用equals()方法判断两个对象是否相等，此种算法时间复杂度为o(n)。通过借助于hasCode方法，先计算出即将新加入对象的哈希码，然后根据哈希算法计算出此对象的位置，直接判断此位置上是否已有对象即可。（注：Set的底层用的是Map的原理实现）
    **在此需要纠正一个理解上的误区：对象的hashCode()返回的不是对象所在的物理内存地址。甚至也不一定是对象的逻辑地址，hashCode()相同的两个对象，不一定相等，换言之，不相等的两个对象，hashCode()返回的哈希码可能相同。
*/
public  native  int  hashCode();   

/*==与equals在Java中经常被使用，大家也都知道==与equals的区别：
    ==表示的是变量值完成相同（对于基础类型，地址中存储的是值，引用类型则存储指向实际对象的地址）；
    equals表示的是对象的内容完全相同，此处的内容多指对象的特征/属性。
  实际上，上面说法是不严谨的，更多的只是常见于String类中。*/
public  boolean  equals(Object obj) {   
  return  (this== obj);   
}

/*本地CLONE方法，用于对象的复制。
    clone()方法又是一个被声明为native的方法，因此，我们知道了clone()方法并不是Java的原生方法，具体的实现是有C/C++完成的。
    Java术语表述为：**clone函数返回的是一个引用，指向的是新的clone出来的对象，此对象与原对象分别占用不同的堆空间。***/          
 protected native  Object clone()   throws  CloneNotSupportedException;  

/*返回该对象的字符串表示。非常重要的方法
    toString()方法相信大家都经常用到，即使没有显式调用，但当我们使用System.out.println(obj)时，其内部也是通过toString()来实现的。
    getClass()返回对象的类对象，getClassName()以String形式返回类对象的名称（含包名）。Integer.toHexString(hashCode())则是以对象的哈希码为实参，以16进制无符号整数形式返回此哈希码的字符串表示形式。
    **因此：toString()是由对象的类型和其哈希码唯一确定，同一类型但不相等的两个对象分别调用toString()方法返回的结果可能相同。***/  
public  String toString() {   
  return  getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode()); 
}   

   /*唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。*/  
public  final  native  void  notify();   
   
/*唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。*/  
public  final  native  void  notifyAll();   
  
 /*在其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法前，导致当前线程等待。换句话说，此方法的行为就好像它仅执行 wait(0) 调用一样。   
当前线程必须拥有此对象监视器。该线程发布对此监视器的所有权并等待，直到其他线程通过调用 notify 方法，或 notifyAll 方法通知在此对象的监视器上等待的线程醒来。然后该线程将等到重新获得对监视器的所有权后才能继续执行。*/  
public  final  void  wait()  throws  InterruptedException {   
    wait(0);   
}   

   /*在其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者超过指定的时间量前，导致当前线程等待。*/  
public  final  native  void  wait(long   timeout)  throws  InterruptedException;  


/* 在其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者其他某个线程中断当前线程，或者已超过某个实际时间量前，导致当前线程等待。*/  
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);   
}   

/*当垃圾回收器确定不存在对该对象的更多引用时，由对象的垃圾回收器调用此方法。
  我们发现Object类中finalize方法被定义成一个空方法，为什么要如此定义呢？finalize方法的调用时机是怎么样的呢？
  首先，Object中定义finalize方法表明Java中每一个对象都将具有finalize这种行为，其具体调用时机在：JVM准备对此对形象所占用的内存空间进行垃圾回收前，将被调用。由此可以看出，此方法并不是由我们主动去调用的（虽然可以主动去调用，此时与其他自定义方法无异）。*/  
protected  void  finalize()  throws  Throwable { }   
 }