Object类源码理解

---

前言

本文章帮助大家对Object类的理解。

---

一、概述

Object意为对象。顾名思义，此类是java（面向对象）最基础的类，它是所有类的父类，即其它所有类都直接或间接或默认继承它，子类可以使用它的所有方法。其方法有：构造、获取类、哈希码、判等、克隆、转字符串、通知、等待、完成（不推荐）。

二、源码理解

包

package java.lang;

使用Object类时，此包自动引入。

类

public class Object { /*...*/ }

方法

Object

public Object() {}

构造函数，不做处理。

getClass

public final native Class<?> getClass();

final方法，无法重写。返回此对象的“运行时的类”，返回值也是一个对象，用它可以获取Object对象所属类的相关信息，如类名、成员属性等。java的反射机制与此方法密切相关，需要利用此机制的，可以使用此方法。参考Class类。

注意：使用Class的泛型类型接收返回值时，其类型会被擦除，即返回原对象的“类”。

为本地方法，源码参考：

• Object.c的Java_java_lang_Object_getClass(JNIEnv *env, jobject this)（入口）；
• jni.cpp的JNI_ENTRY(jclass, jni_GetObjectClass(JNIEnv *env, jobject obj))的Klass* k = JNIHandles::resolve_non_null(obj)->klass()、jclass ret = (jclass) JNIHandles::make_local(env, k->java_mirror())；
• jniHandles.cpp的jobject JNIHandles::make_local(JNIEnv* env, oop obj)、jobject JNIHandleBlock::allocate_handle(oop obj)（分配堆空间）。

equals

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

判断此对象与obj是否相同（引用相同）。它应当具有自反性、对称性、传递性、幂等性等。

hashCode

public native int hashCode();

返回此对象的哈希码，若为空对象，返回0。一个对象的哈希码通常不改变（同一程序的不同执行，哈希码不一致）。若两个对象相同（即调用equals方法结果相同），则其哈希码相等；反之不然。通常可以用来帮助查找。

为本地方法，源码参考：

• Object.c的static JNINativeMethod methods[]的{"hashCode", "()I", (void *)&JVM_IHashCode}（入口）；
• jvm.cpp的JVM_ENTRY(jint, JVM_IHashCode(JNIEnv* env, jobject handle))；
• synchronizer.cpp的intptr_t ObjectSynchronizer::FastHashCode(Thread * Self, oop obj)、static inline intptr_t get_next_hash(Thread * Self, oop obj)（计算）。

clone

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

被保护方法仅此包及其子类可见。返回此对象的“克隆”，这里为浅拷贝，及“克隆对象”的成员引用与原对象成员引用相同。若要子类的“克隆”为深拷贝，则需要重写此方法，将所有成员引用赋为原对象成员拷贝的引用，除非成员为原始类型或immutable（不可变）对象。

注意：规定需要使用此方法的子类，需要实现Cloneable接口，否则将抛CloneNotSupportedException异常。当然此类本身没有实现Cloneable接口，直接调用此方法也将抛同样的异常。参考Cloneable接口。

为本地方法，源码参考：

• Object.c的static JNINativeMethod methods[]的{"clone", "()Ljava/lang/Object;", (void *)&JVM_Clone}（入口）；
• jvm.cpp的JVM_ENTRY(jobject, JVM_Clone(JNIEnv* env, jobject handle))的if (!klass->is_cloneable())（判断是否可克隆）、THROW_MSG_0(vmSymbols::java_lang_CloneNotSupportedException(), klass->external_name())（抛CloneNotSupportedException异常）、new_obj_oop = CollectedHeap::obj_allocate(klass, size, CHECK_NULL)、HeapAccess<>::clone(obj(), new_obj_oop, size)（复制内容，即浅拷贝）、new_obj = Handle(THREAD, new_obj_oop)（中间指针分配堆空间）、return JNIHandles::make_local(env, new_obj())（分配堆空间）；
• classFileParser.cpp的if (SystemDictionary::Cloneable_klass_loaded())（Cloneable接口已加载）、if (ik->is_subtype_of(SystemDictionary::Cloneable_klass()))（实现了Cloneable接口）、ik->set_is_cloneable()（设置可克隆）。

toString

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

将此对象“转换”为字符串，返回 类名 + “@” + 哈希码的十六进制。由于返回字符串用来以“文本”方式表示此对象，建议在子类中重写此方法以提供更好的表示对象的方法。

wait

public final native void wait(long timeoutMillis) throws InterruptedException;

final方法，无法重写。使当前线程睡眠，直至被唤醒后才能往下执行，可以是被“通知”（参考notify、notifyAll方法）、中断（参考Thread类的interrupt方法）、timeoutMillis时间到了。若timeoutMillis为0，则不使用此方式唤醒线程；若小于0，将抛出IllegalArgumentException异常。

注意：它阻塞当前线程，并释放此对象的锁，故需要使用synchronized同步锁关键字，否则java为使多线程执行顺序不混乱，将抛出IllegalMonitorStateException非法监视器状态异常。若线程在等待前或等待时被中断，当还原此对象的锁定状态后，将抛出InterruptedException异常。

为本地方法，源码参考：

• Object.c的static JNINativeMethod methods[]的{"wait", "(J)V", (void *)&JVM_MonitorWait}}（入口）；
• jvm.cpp的JVM_ENTRY(void, JVM_MonitorWait(JNIEnv* env, jobject handle, jlong ms))的JvmtiExport::post_monitor_wait((JavaThread *)THREAD, (oop)obj(), ms)、ObjectSynchronizer::wait(obj, ms, CHECK)；
• synchronizer.cpp的int ObjectSynchronizer::wait(Handle obj, jlong millis, TRAPS)的if (millis < 0) { /*...*/ THROW_MSG_0(vmSymbols::java_lang_IllegalArgumentException(), "timeout value is negative"); }（抛IllegalArgumentException异常）、ObjectMonitor* monitor = ObjectSynchronizer::inflate(THREAD, obj(), inflate_cause_wait)（获取监视器）；
• objectMonitor.cpp的void ObjectMonitor::wait(jlong millis, bool interruptible, TRAPS)的if (interruptible && Thread::is_interrupted(Self, true) && !HAS_PENDING_EXCEPTION)的THROW(vmSymbols::java_lang_InterruptedException())（抛InterruptedException异常）、Self->_ParkEvent->park()、Self->_ParkEvent->park(millis)；
• os_posix.cpp的os::PlatformEvent::park()的pthread_cond_wait(_cond, _mutex)（线程等待_cond信号）、os::PlatformEvent::park(jlong millis)的pthread_cond_timedwait(_cond, _mutex, &abst)（线程等待_cond信号（带abst超时））；或os_solaris.cpp的os::PlatformEvent::park()的os::Solaris::cond_wait(_cond, _mutex)（线程等待_cond信号）、os::PlatformEvent::park(jlong millis)的os::Solaris::cond_timedwait(_cond, _mutex, &absTime)（线程等待_cond信号（带absTime超时））；或os_windows.cpp的os::PlatformEvent::park()的::WaitForSingleObject(_ParkHandle, INFINITE)（线程等待_ParkHandle信号）、os::PlatformEvent::park(jlong Millis)的::WaitForSingleObject(_ParkHandle, prd)（线程等待_ParkHandle信号（带prd超时））。

public final void wait() throws InterruptedException { wait(0L); }

final方法，无法重写。使当前线程睡眠，直至被唤醒后才能往下执行，可以是被“通知”、中断。同wait(long timeoutMillis)，但它不能被计时唤醒。

public final void wait(long timeoutMillis, int nanos) throws InterruptedException { /*...*/ }

final方法，无法重写。使当前线程睡眠，直至被唤醒后才能往下执行，可以是被“通知”、中断、时间到了。同wait(long timeoutMillis)，但nanos大于0时，会为timeoutMillis加1。

notify

public final native void notify();

final方法，无法重写。随机唤醒一个在此对象监控器上wait（等待）的线程，即当另一线程对此对象调用wait方法后，线程将睡眠，直至被唤醒后（并释放此对象的锁）才能往下执行。适用于生产消费者模式等。

注意：配合wait方法使用，并且需要使用synchronized同步锁关键字，否则java为使多线程执行顺序不混乱，将抛出 IllegalMonitorStateException非法监视器状态异常。参考wait方法。

为本地方法，源码参考：

• Object.c的static JNINativeMethod methods[]的{"notify", "()V", (void *)&JVM_MonitorNotify}（入口）；
• jvm.cpp的JVM_ENTRY(void, JVM_MonitorNotify(JNIEnv* env, jobject handle))；
• synchronizer.cpp的void ObjectSynchronizer::notify(Handle obj, TRAPS)；
• objectMonitor.cpp的ObjectMonitor::notify(TRAPS)的INotify(THREAD)；
• os_posix.cpp的os::PlatformEvent::unpark()的pthread_cond_signal(_cond)（线程发送_cond信号）；或os_solaris.cpp的os::PlatformEvent::unpark()的os::Solaris::cond_signal(_cond)（线程发送_cond信号）；或os_windows.cpp的os::PlatformEvent::unpark()的::SetEvent(_ParkHandle)（线程发送_ParkHandle信号）。

notifyAll

public final native void notifyAll();

final方法，无法重写。唤醒所有在此对象监控器上wait（等待）的线程，即当其它线程对此对象调用wait方法后，线程将睡眠，直至被唤醒后（并释放此对象的锁）并竞争获得对象锁才能往下执行。适用于生产消费者模式等。类似notify方法。

注意：配合wait方法使用，并且需要使用synchronized同步锁关键字，否则java为使多线程执行顺序不混乱，将抛出 IllegalMonitorStateException非法监视器状态异常。参考wait方法。

为本地方法，源码参考：

• Object.c的static JNINativeMethod methods[]的{"notifyAll", "()V", (void *)&JVM_MonitorNotifyAll}（入口）；
• jvm.cpp的JVM_ENTRY(void, JVM_MonitorNotifyAll(JNIEnv* env, jobject handle))；
• synchronizer.cpp的ObjectSynchronizer::notifyall(Handle obj, TRAPS)；
• objectMonitor.cpp的ObjectMonitor::notify(TRAPS)的INotify(THREAD)（等待集非空时被循环调用）；
• os_posix.cpp的os::PlatformEvent::unpark()的pthread_cond_signal(_cond)（线程发送_cond信号）；或os_solaris.cpp的os::PlatformEvent::unpark()的os::Solaris::cond_signal(_cond)（线程发送_cond信号）；或os_windows.cpp的os::PlatformEvent::unpark()的::SetEvent(_ParkHandle)（线程发送_ParkHandle信号）。

finalize

protected void finalize() throws Throwable { }

不推荐（弃用）。被保护方法仅此包及其子类可见。空实现，一般用来重写，重写它时jvm会将它注册到终结器中，当对象gc前将进行调用，并且可以通过在此方法的finally语句中调用super.finalize父类完成。此方法通常用来释放一些资源，特别是“非堆”资源。

注意：由于此方法被jvm调用的时机不确定，或可能长时间不被调用，可能造成时序不能把控、内存泄漏、内存溢出等问题，不推荐使用。建议使用其它方法代替它的功能，如自动关闭、清理器等。

---

总结

新人源码理解，望大家多多指点。