Java 基础 | Object 源码解析

 前言

Java 是一门面向对象的语言，在 Java 里面一切都可以看作是一个对象，而 Java 里面所有的对象都默认继承于 Object 类。

本文基于JDK1.8

可以看到一共12个方法，其中 registerNatives() 是 native 修饰的，一个本地方法，具体是用C(C++)在DLL中实现的,然后通过JNI调用。

getClass

public final native Class getClass(); 

getClass 也是个 native 方法，这个方法的作用就是返回某个对象的运行时类，它的返回值是 Class 类型，Class c = obj.getClass();通过对象 c ，我们可以获取该对象的所有成员方法，每个成员方法都是一个 Method 对象;我们也可以获取该对象的所有成员变量，每个成员变量都是一个 Field 对象;同样的，我们也可以获取该对象的构造函数，构造函数则是一个 Constructor 对象。这个方法在反射时会常用到。

hashCode

public native int hashCode(); 

• hashCode 方法返回散列值。
• 返回值默认是由对象的地址转换而来的。
• 同一个对象调用 hashCode 的返回值是相等的。
• 两个对象的 equals 相等，那 hashCode 一定相等。
• 两个对象的 equals 不相等，那 hashCode 也不一定相等。

equals

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

 equals 的实现非常简单，它的作用就是比较两个对象是否相等，而比较的依据就是二者的内存地址。除此之外，equals 还遵循以下几个原则：

1、自反性：x.equals(x);  // true 
2、对称性：x.equals(y) == y.equals(x);  // true 
3、传递性：if (x.equals(y) && y.equals(z)) 
            x.equals(z); // true; 
4、一致性，只要对象没有被修改，多次调用 equals() 方法结果不变： 
x.equals(y) == x.equals(y); // true  
5、非空性，对任何不是 null 的对象 x 调用 x.equals(null) 结果都为 false ： 
x.equals(null); // false; 

 为什么要重写 hashcode 和 equals ?

因为这两个方法都跟对象的比较有关，所以如果在程序中要做对象比较，那大概率要重写这两个方法了。因为equals默认的比较逻辑就是对象的地址进行比较，两个对象内存地址肯定不同，所以无论如何两个对象通过eqals比较肯定返回false。

但在实际编程中，我们经常会遇到去重，或者将对象放到有序集合中，或者将对象存入无重复的集合中，这时如果没有重写equals和hashCode，则无法达到需求。

举个例子，系统中同时存在两个对象，对象A和对象B，其姓名和身份证号一模一样。此时，在系统内存中是两个对象，但其内容一致分明是一个人同时产生了两条重复信息。如果使用默认的equals方法比较，则这两个对象永远不相等，永远不能比出来是一条相同的重复信息。所以，要重写equals和hashCode方法来达到以上需求效果。

clone 

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException; 

clone() 是 Object 的 protected 方法，它不是 public，一个类不显式去重写 clone()，其它类就不能直接去调用该类实例的 clone() 方法。此外，Clone 的注释中还提到比较重要的几点：

• 克隆的对象必须要实现 Cloneable 接口并重写 clone 方法，否则会报 CloneNotSupportedException 异常
• clone() 方法并不是 Cloneable 接口的方法，而是 Object 的一个 protected 方法。Cloneable 接口只是规定，如果一个类没有实现 Cloneable 接口又调用了 clone() 方法，就会抛出 CloneNotSupportedException。
• 浅拷贝：拷贝对象和原始对象的引用类型引用同一个对象。
• 深拷贝：拷贝对象和原始对象的引用类型引用不同对象。

关于浅拷贝与深拷贝我们后面再讨论。

toString

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

 返回该对象的字符串表示,非常重要的方法

• getClass().getName(); 获取字节码文件的对应全路径名例如java.lang.Object;
• Integer.toHexString(hashCode()); 将哈希值转成16进制数格式的字符串。

wait 和 notify

public final void wait() throws InterruptedException { 
     wait(0); 
} 
 
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 > 0) { 
            timeout++; 
        } 
 
        wait(timeout); 
} 

 wait 的作用是让当前线程进入等待状态，同时，wait() 也会让当前线程释放它所持有的锁。直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，当前线程被唤醒进入就绪状态。

wait(long timeout) (以毫秒为单位)让当前线程处于等待(阻塞)状态，直到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，当前线程被唤醒进入就绪状态。

wait(long timeout, int nanos) 和 wait(long timeout) 功能一样，唯一的区别是这个可以提供更高的精度。总超时时间(以纳秒为单位)计算为 1000000 *timeout+ nanos。By the way ，wait(0,0) 和 wait(0) 效果一样。

ublic final native void notify(); 
public final native void notifyAll(); 

 首先是 notify ，notify 的作用就是随机唤醒在等待队列的某个线程，而 notifyAll 就是唤醒在等待队列的所有线程。

注意：notify 和 wait 方法的使用规范。意思就是这二者必须在 synchronized 修饰的同步方法或同步代码中使用。

Thread.sleep() 和 Object.wait() 有什么区别?

首先，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。而 Thread.sleep() 没有对锁释放。换句话说 sleep 就是耍流氓，占着茅坑不拉屎。

完整代码

package java.lang; 
 
 
public class Object { 
 
     
    private static native void registerNatives(); 
 
     
    static { 
        registerNatives(); 
    } 
 
     
    public final native Class getClass(); 
 
     
    public native int hashCode(); 
 
     
    public boolean equals(Object obj) { 
        return (this == obj); 
    } 
 
     
    protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException; 
 
     
    public String toString() { 
        return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode()); 
    } 
 
     
    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 > 0) { 
            timeout++; 
        } 
 
        wait(timeout); 
    } 
 
     
    public final void wait() throws InterruptedException { 
        wait(0); 
    } 
 
     
    protected void finalize() throws Throwable { 
    } 
} 

 PS：这里有一个技术交流群(扣扣群:1158819530)，方便大家一起交流，持续学习，共同进步，有需要的可以加一下。