Object类中的方法

Object包含哪些方法？

首先，Object中一共包含以下12个方法：

private static native void registerNatives();

public final native Class<?> getClass();   这个方法可以引出有关反射，类加载机制

public native int hashCode();   这里会引出hashmap实现原理

public boolean equals(Object obj)  这里会引出hashmap实现原理

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;  这里会引出设计模式

 public String toString()

public final native void notify();   这里会引出线程通信

public final native void notifyAll();  这里会引出线程通信

 public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;  这里会引出线程通信

 public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException  这里会引出线程通信

public final void wait() throws InterruptedException  这里会引出线程通信

protected void finalize() throws Throwable   这里会引出垃圾回收

主要分为几类：

  • 线程通信类：notify()，notifyAll()，wait(long timeout)，wait(long timeout, int nanos)，wait()

    • 为啥要将这些方法放在该类中，而不放在Thread类中：①synchroniezd提供互斥并确保Java类的线程安全，而wait、notify是2个线程通信机制；②锁是基于每个对象的基础上提供的。这就是另外一个wait、notify应在Object而不是Thread中的理由；③为了进入关键代码段，线程需要等待并获取锁，等待中的线程不知道哪个线程持有锁，相反它们仅知道锁被其他线程持有，它们需要等待锁。而不是知道哪个线程在同步代码块里面，并要求线程释放锁。这个类比证实了wait和notify在Object类而不应该在Thread类中。

    • 更多这些方法的作用、使用的内容，看你的理解去展开。

  • 对象身份类：equals(Object obj)，hashCode()

    • SUN官方的文档中规定"如果重定义equals方法，就必须重定义hashCode方法,以便用户可以将对象插入到散列(哈希)表中"。

    • equals()相等，则hashCode()必须相等；equals()不相等，则hashCode()不要求一定不相等，但是不同对象的哈希值不同，可以提供哈希表性能。

    • hashCode()相等，equals()不一定相等

    • 当我们向哈希表(如HashSet、HashMap等)中添加对象object时，首先调用hashCode()方法计算object的哈希码，通过哈希码可以直接定位object在哈希表中的位置(一般是哈希码对哈希表大小取余)。如果该位置没有对象，可以直接将object插入该位置；如果该位置有对象(可能有多个，通过链表或红黑树实现)，则调用equals()方法比较这些对象与object是否相等，如果相等，则不需要保存object；如果不相等，则将该对象加入到链表中。这也就解释了为什么equals()相等，则hashCode()必须相等。如果两个对象equals()相等，则它们在哈希表(如HashSet、HashMap等)中只应该出现一次；如果hashCode()不相等，那么它们会被散列到哈希表的不同位置，哈希表中出现了不止一次。

  • 对象回收类：finalize()

    • 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准备对该对象进行垃圾回收时，将被调用。所以，此方法并不是由我们主动去调用的，而是由JVM调用。（虽然可以主动去调用，此时与其他自定义方法无异）

  • 对象类加载器：getClass()

    • 获取该Object对象的运行时类对象

    • 获取class之后可以利用反射特性进行操作：

      this.getClass().newInstance(); //用缺省构造函数创建一个该类的对象
this.getClass().getInterfaces(); //获得此类实现的接口信息
this.getClass().getMethods();//获得此类实现的所有公有方法

    • 除此之外，还有另外两种获取Class对象的方法：①类.class；②Class类的静态方法Class.forName("包名.类路径")。

  • 对象输出格式：toString()

  • 对象复制：clone()

    • new可以创建一个对象，但该对象的属性都会是初始值；假如现在已经有一个对象Person，且此时Person对象的name属性和age属性都已被赋值，此时，想要得到一个与该对象的拷贝，就可以使用clone方法。

    • 假如对象Person中有一个集合属性List petList，petList中有两个元素Dog和Cat，那使用clone方法会不会将petList中的元素Dog和Cat也复制一份，还是仅仅复制元素的引用：这就是浅拷贝和深拷贝的问题。默认是浅拷贝，即只会复制petList中的元素Dog和Cat的引用。

    • 如果想要深拷贝一个对象， 这个对象必须要实现Cloneable接口，实现clone方法，并且在clone方法内部，把该对象引用的其他对象也要clone一份，这就要求这个被引用的对象必须也要实现Cloneable接口并且实现clone方法。

  • 其他：registerNatives()

    • 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。

相关设计模式

  • 原型模式 在原型模式结构图中包含如下几个角色：

    • Prototype（抽象原型类）：它是声明克隆方法的接口，是所有具体原型类的公共父类，可以是抽象类也可以是接口，甚至还可以是具体实现类。

    • ConcretePrototype（具体原型类）：它实现在抽象原型类中声明的克隆方法，在克隆方法中返回自己的一个克隆对象。

    • Client（客户类）：让一个原型对象克隆自身从而创建一个新的对象，在客户类中只需要直接实例化或通过工厂方法等方式创建一个原型对象，再通过调用该对象的克隆方法即可得到多个相同的对象。由于客户类针对抽象原型类Prototype编程，因此用户可以根据需要选择具体原型类，系统具有较好的可扩展性，增加或更换具体原型类都很方便。

      对应到Java中，Object类就相当于抽象原型类，所有实现了Cloneable接口的类相当于具体原型类。

内容来源：

详解 equals() 方法和 hashCode() 方法

什么时候需要重写equals方法？为什么重写equals方法，一定要重写HashCode方法？

Java总结篇系列：java.lang.Object

详解Java中的clone方法 -- 原型模式

理解getClass()

设计模式：对象的克隆——原型模式

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