JDK源码解析--Object类

作为一名java开发，肯定会知道object类，object类是所有类的基类，当一个类没有直接继承任何类时，默认继承object类，所以也被称之为“上帝类”。

一、继承Object的时机

二、类中方法解析

1.类构造器

2.equals方法

3.hashcode方法

4.clone方法

5.getClass方法

6.toString方法

7.finalize方法

8.registerNatives方法

一、继承Object的时机

由此，我们抛出一个问题，object类时什么时候成为一个类的父类的？是编译时还是虚拟机处理的时候。

这里我们通过JDK自带的反编译工具javap来看一下就明白了

可以看到在编译时期就已经继承了object类

二、类中方法解析

这是object类中方法，其中共有7个native方法，也就是说这七个方法并不是java本身去完成的，而是通过c/c++来完成，放在.dll动态文件中

关于如何通过java语言调用c/c++的代码，则是有标准的JNI协议来定义的，感兴趣可以自行去了解一下

1.类构造器

每个类都会有类构造器，如果没有声明，则会默认创建一个无参构造

2.equals方法

这个方法相信大家再熟悉不过了，面试中也是一个高频问点，比如经典的：

“equals()和==有什么区别”
“有没有重写过equals”
“什么情况下需要重写equals()以及hashcode()”

在Object中的equals()其实跟==是一样的，都是比较两个对象的引用是否相等，也就是说，如果两个对象的引用相等，那么它俩的对象一定是相等的

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

那肯定就有人有疑惑了，那为啥String当中的equals()也会去比较值是否相等呢，那正是因为String对equals()进行了重写。先是比较了引用，然后再遍历比较值是否相等（下图为jdk11的代码，如果是jdk8则不会将这个方法拆开分情况处理）

 public boolean equals(Object anObject) {if (this == anObject) {return true;}if (anObject instanceof String) {String aString = (String)anObject;if (coder() == aString.coder()) {return isLatin1() ? StringLatin1.equals(value, aString.value): StringUTF16.equals(value, aString.value);}}return false;}@HotSpotIntrinsicCandidatepublic static boolean equals(byte[] value, byte[] other) {if (value.length == other.length) {for (int i = 0; i < value.length; i++) {if (value[i] != other[i]) {return false;}}return true;}return false;}

所以，当我们自定义一个类时，如果这个类不重写equals方法，那么只会比较引用，并不会去比较值，值得注意的是，重写equals方法通常都必须重写hashcode方法，以维护hashcode方法的一般约定，该方法声明相等对象必须具有相同的哈希代码

3.hashcode方法

该方法在object中为native方法，作用就是返回对象的散列码，是int类型的数值

HashCode的存在主要是为了查找的快捷性，用来在散列存储结构中确定对象的存储地址，比如说，我们判断一个元素是否相等可以通过equals方法，但是如果集合中有10000个元素，当我们添加一个新元素时，就要调用10000次equals来比较，显然效率很低。

于是java的集合设计者就采用了哈希表来实现，就是将数据依照特定的算法产生的结果指定到一个地址上，这样当集合需要添加新元素的时候，调用其hashcode，就能计算出应该将其存放到什么位置上。

那么由此产生了几种情况：

该位置没有元素，则直接存放
该位置有元素，调用equals进行比较，如果相同则无需再存储
如果不相同，也就是意味着发生了哈希冲突，那这个时候则会在该位置产生一个链表，将产生相同的hashcode存放到这个链表中（如果看过HashMap源码的话就知道了）

那么hashcode到底是啥，是否为对象的内存地址？

要清楚这一点我们需要知道，内存地址是不可能重复的，所以只要产生hashcode重复的情况就能证明hashcode不为内存地址

public class HashCode_Test {public static void main(String[] args) {int num =0;List<Integer> list = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < 200000; i++) {Object o = new Object();if(list.contains(o.hashCode())){num++;}else{list.add(o.hashCode());}}System.out.println("重复hashcode个数为："+num);System.out.println("不重复hashcode个数为："+list.size());}
}

重复hashcode个数为：8
不重复hashcode个数为：199992

可以看到在循环20万次时，会出现重复的情况，所以先是佐证了hashcode并不是内存地址

那么hashcode的存储位置又在哪里呢？

这个时候我们需要先了解一下啊对象的内存布局

hashcode存放在java的对象头当中，对象头分为两个部分，一个是MarkWord（标记字段），另一个是Class Pointer（类型指针）。其中Class Pointer是对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例，Mark Word用于存储对象自身的运行时数据，它是实现轻量级锁和偏向锁的关键。、

下图为MarkWord的机构

当一个对象处于无锁状态时，会用31个bit来存储hashcode；当该对象有锁无论是轻量级锁、重量级锁都没有存放hashcode的空间，因为被指针占据了

如果在偏向锁的过程中，调用了hashcode方法，则会先撤销偏向锁，因为存储hashcode的bit被线程id占据了，所以得先撤销再去生成hashcode

如果有线程硬性调用对象的锁，则对象再也回不到偏向锁状态，而是升级为重量级锁，hashcode跟随mark word被移动到c的object monitor中

4.clone方法

该方法时实现对象的浅拷贝，也就是说只是将指针指向了该对象，而深拷贝则是重新创建了一个一样的对象

值得注意的是，被拷贝的对象需要实现Cloneable接口才行

5.getClass方法

作用是返回对象的运行时类

6.toString方法

作用是返回对象的全类名+十六进制的hashcode，我们打印某个类时，就是默认打印的该类的toString方法

7.finalize方法

当GC确定不再有对该对象的引用时，GC会调用对象的finalize方法来进行回收，jvm会确保一个对象的finalize方法只会被调用一次，并且程序中不能直接调用它

8.registerNatives方法

一个类如果要调用操作系统的实现，则必须要装载本地库，由于Object中用了static代码块调用该方法，所以在类加载时必定会执行该方法

以上就是Object的源码解析，重点还是在hashcode以及equals那部分