分析JDK源码 | Java Object
作者:MobMsg,资深全端工程师一枚,架构师社区合伙人!
Object 相关概念
Object 是 java 中的顶级父类,它是所有类的超类,所有对象以及数组均会实现这个类提供的方法
JVM 在编译源码过程中,遇到没有继承 Object 的对象时,编译器会指定默认父类 Object
接口没有继承顶级父类,但会隐式的声明一套和 Object 中的方法签名完全一样的方法,这也就符合万物皆对象的面向对象思想,任何对象直接或间接的跟 Object 对象有关
Object 类源码中的关键方法
public class Object {private static native void registerNatives();static {registerNatives();}···
}
registerNatives():注册本地方法
它会注册除 registerNatives
外的所有本地方法。当 java 程序需要调用本地方法时,jvm 会在加载的动态文件里定位并链接该本地方法,从而得以执行此方法。
在类被加载时就调用 registerNatives()
的用意是此时是程序主动将本地方法链接到调用方,当 java 程序需要调用本地方法时可直接调用,省去了jvm再去定位并链接的这一步,这样做的好处是:
更加方便且提高了执行效率
当本地方法在程序运行中有更新,调用
registerNatives()
可及时实现更新Java程序需要调用一个本地应用提供的方法时,因为虚拟机只会检索本地动态库,因而虚拟机是无法定位到本地方法实现的,这个时候就只能使用
registerNatives()
进行主动链接通过
registerNatives()
在定义本地方法的实现时,可以不遵守 JNI 的命名规范
···public final native Class<?> getClass();
getClass():返回此对象的运行时类
返回值是 Class 类型,通过返回的 Class 对象我们可以获取目标类中包含的所有方法、所有变量、构造函数等
···public native int hashCode();
hashCode():返回此对象的存储地址。主要用于判断对象是否相同,可提高查询、存储操作的效率
equals():比较。但它有不同的提供来源
// 这是 Object 类提供的 equals()···public boolean equals(Object obj) {return (this == obj);}···
Object 类提供的 equals 方法实际上是比较两个对象的哈希值
// 这是 String 类提供的 equals()···public boolean equals(Object anObject) {if (this == anObject) {return true;}if (anObject instanceof String) {String anotherString = (String)anObject;int n = value.length;if (n == anotherString.value.length) {char v1[] = value;char v2[] = anotherString.value;int i = 0;while (n-- != 0) {if (v1[i] != v2[i])return false;i++;}return true;}}return false;}···
String 类提供的 equals 方法也会比较哈希值,但并不仅仅之是比较哈希值
如果两个对象的哈希值相同就说明它们包含的内容一定是相同的,直接返回 true,但如果哈希值不同且传参进来的对象非 String 类型则直接返回 false
当两个对象均为 String 类型且长度一致时,则通过 while 循环逐个字符进行比对,并返回最终对比结果
···public String toString() {return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());}··
toString():获取对象的字符串表现形式,组合方式为:类名+@+十六进制哈希码。当然了,获取这样的数据实际意义不大,一般我们都是通过重写对象 toString() 来传递更多具体的数据,如:重写实体 Bean 的 toString() 观察数据是否正确或完整
···protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;···
clone():创建对象的副本并返回
提供克隆功能的目标对象需实现 Cloneable 接口并重写 clone(),实现此功能遇到以下场景时会涉及两个概念,依需而选:
如果此对象被复制的属性都是基本类型,那么只需要实现当前类的 Cloneable 机制就可以了,这种称之为浅拷贝。如果被复制对象的属性中包含其它实体类对象的引用,且这些实体类对象都需要实现cloneable接口并覆盖clone()方法,这种称之为深拷贝(其它实体类不实现 Cloneable 机制也可进行拷贝,但就是浅拷贝了,这时指针是指向此实体类原地址的,而非新建地址,因为它并未创建副本)
浅拷贝:被复制对象的所有值属性都含有与原来对象的相同,而所有的对象引用属性仍然指向原来的对象
···public final native void notify();···
notify():唤醒正在等待此对象的监视器
线程成为此对象监视器的方法有三种:通过执行此对象的 Synchronized
方法、通过执行属于此对象的 Synchronized 代码块、通过执行该类的静态 Synchronized
方法,如果该线程不是锁的持有者,则会抛出 IllegalMonitorStateException
异常
当唤醒发生时,如果有多个线程正在等待此对象,那么其中一个将会被唤醒,但选择是随机的(这取决于虚拟机中本功能的具体实现代码)
···public final native void notifyAll();···
notifyAll():唤醒正在等待此对象监视器的所有线程
但此时这些等待线程不会立即执行,它们需要等待调用 notifyAll()
的线程释放掉锁后才会执行。同样的,如果该线程不是锁的持有者,调用 notifyAll()
会抛出 IllegalMonitorStateException
异常
···public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;···public final void wait() throws InterruptedException {wait(0);}···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() / wait(long timeout) / wait(long timeout, int nanos):使调用该方法的线程释放共享资源锁,然后从运行状态退出,进入等待队列,直到被再次唤醒 或 定时等待 N 毫秒(如果没有通知就超时返回)
使用时首先要获得锁,需在 synchronized
方法或 synchronized
代码块中调用,由 notify()
或 notifyAll()
唤醒
···protected void finalize() throws Throwable { }
finalize():资源回收
它会在gc启动,该对象被回收的时候调用
常见问题
final / finally() / finalize() 的区别
final 修饰符,可修饰属性、方法、类。修饰属性时表示常量,只可被赋值一次,修饰方法时表示方法锁定,以防止继承类对其进行更改,修饰类表示常量类不可被继承(final类中所有的成员方法也都会隐式的定义为final方法)
finally 异常处理,它只能用在try/catch语句中,并且附带一个语句块,表示这段语句最终一定会被执行(不管有没有抛出异常),经常被用在需要释放资源的情况下
finalized() 资源回收,它会在gc启动,该对象被回收的时候调用,用于释放某些资源
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