【Java】Java 的Object对象你真的懂了吗
1.概述
原文:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247484210&idx=1&sn=9d40e2e4c72f0727c7b7925cbe314fc0&chksm=ebd74233dca0cb2560677c7dc7746bf166195d793860c41ab477431af2cf0a6004477e27b814&scene=21#wechat_redirect
其实就可以归纳成几个:
registerNatives()【底层实现、不研究】
hashCode()
equals(Object obj)
clone()
toString()
notify()
notifyAll()
wait(long timeout)【还有重载了两个】
finalize()
Object一共有11个方法,其中一个为底层的实现registerNatives(),其中两个wait()和wait(long timeout, int nanos)重载方法。
所以我们真正需要看的就是8个方法
还有一个属性:
/*** Returns the runtime class of this {@code Object}. The returned* {@code Class} object is the object that is locked by {@code* static synchronized} methods of the represented class.** <p><b>The actual result type is {@code Class<? extends |X|>}* where {@code |X|} is the erasure of the static type of the* expression on which {@code getClass} is called.</b> For* example, no cast is required in this code fragment:</p>** <p>* {@code Number n = 0; }<br>* {@code Class<? extends Number> c = n.getClass(); }* </p>** @return The {@code Class} object that represents the runtime* class of this object.* @jls 15.8.2 Class Literals*/public final native Class<?> getClass();
equals和hashCode方法
quals和hashCode方法可以说是面试的重点题了,配合着String可以说在面试题中哪都有它们的存在。
首先,我们来看看equals和hashCode在Object中原生的实现吧:
hashCode:
public native int hashCode();
equals:
public boolean equals(Object obj) {return (this == obj);
}
看上去都非常简单:
hashCode()由native方法底层实现了。equals()就直接==判断是否相等了。
想要更加清晰它们究竟是做什么的,我们来读读它的注释:
根据注释我们可以总结以下的要点:
- 重写equals()方法,就必须重写hashCode()的方法
- equals()方法默认是比较对象的地址,使用的是==等值运算符
- hashCode()方法对底层是散列表的对象有提升性能的功能
- 同一个对象(如果该对象没有被修改):那么重复调用hashCode()那么返回的int是相同的!
- hashCode()方法默认是由对象的地址转换而来的
equals()方法还有5个默认的原则:
- 自反性—>调用equals()返回的是true,无论这两个对象谁调用equals()都好,返回的都是true
- 一致性—>只要对象没有被修改,那么多次调用还是返回对应的结果!
- 传递性—>x.equals(y)和y.equals(z)都返回true,那么可以得出:x.equals(z)返回true
- 对称性—>x.equals(y)和y.equals(x)结果应该是相等的。
- 传入的参数为null,返回的是false
为啥说hashCode()以散列表为底层带来性能的提升是很容易理解的。我们再来回顾一下HashMap的插入:
如果hash值都不相等,那么可以直接判断该key是不相等的了!
equals和hashCode方法重写
equals()方法默认是比较对象的地址,使用的是==等值运算符。但是按我们正常开发来说,比较的是对象地址是没有意义的。
一般地,如果我们有两个Address对象,只要这两个对象的省号、城市号、街道号相等,我们就认为这两个对象相等了!
String实现的equals和hashCode方法
我们在初学的时候可能就听过了:String已经实现了equals和hashCode方法了。
这也就是为什么,我们可以直接使用String.equals()来判断两个字符串是否相等!
下面我们就来看看它的实现吧:
/*** Returns a hash code for this string. The hash code for a* {@code String} object is computed as* <blockquote><pre>* s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]* </pre></blockquote>* using {@code int} arithmetic, where {@code s[i]} is the* <i>i</i>th character of the string, {@code n} is the length of* the string, and {@code ^} indicates exponentiation.* (The hash value of the empty string is zero.)** @return a hash code value for this object.*/public int hashCode() {int h = hash;if (h == 0 && value.length > 0) {char val[] = value;for (int i = 0; i < value.length; i++) {h = 31 * h + val[i];}hash = h;}return h;}
toString方法
接下来我们看看toString方法,也十分简单:
toString方法主要是用来标识该对象的:
从上面的结果我们都可以看出来:得出的结果我们并不能看到什么东西~
于是我们一般都重写toString(),那么打印出的结果就很方便我们调试了!
@Overridepublic String toString() {return "Address{" +"provinceNo=" + provinceNo +", cityNo=" + cityNo +", streetNo=" + streetNo +'}';}
下面的结果看起来就好多了:
clone方法
我们也来看看它的顶部注释:
看了上面的注释我们可以总结以下的要点:
clone方法用于对象的克隆,一般想要克隆出的对象是独立的(与原有的对象是分开的)
深拷贝指的是该对象的成员变量(如果是可变引用)都应该克隆一份,浅拷贝指的是成员变量没有被克隆一份
下面我们来看一下浅拷贝:拷贝了Employee对象,但是其成员变量hireday没有被克隆出去,所以指向的还是同一个Date对象!
clone用法
那么我们如何克隆对象呢?无论是浅拷贝还是深拷贝都是这两步:
- 克隆的对象要实现Cloneable接口
- 重写clone方法,最好修饰成public
浅拷贝:仅仅拷贝了Person对象,而date没有拷贝!
public class Person implements Cloneable {// 可变的成员变量private Date date;@Overridepublic Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}}
深拷贝:不仅拷贝了Person对象,也拷贝了date成员变量
public class Person implements Cloneable {// 可变的成员变量public Date date;@Overridepublic Object clone() throws CloneNotSupportedException {// 拷贝Person对象Person person = (Person) super.clone();// 将可变的成员变量也拷贝person.date = (Date) date.clone();// 返回拷贝的对象return person;}}
4.2 clone疑问进一步学习protected
不知道有没有人跟我有相同的疑问:
我只想要浅拷贝,能不能直接调用该对象.clone()来实现?
比如我现在有个Address对象:
public class Address {private int provinceNo;private int cityNo;private int streetNo;public Address() {}public Address(int provinceNo, int cityNo, int streetNo) {this.provinceNo = provinceNo;this.cityNo = cityNo;this.streetNo = streetNo;}
}
下面的代码你们认为如何?
Address address = new Address(1, 2, 3);address.clone();
我们都知道:
protected修饰的类和属性,对于自己、本包和其子类可见
可能会想:clone()方法是定义在Object类上的(以protected来修饰),而我们自定义的Address对象隐式继承着Object(所有的对象都是Object的子类),那么子类调用Object以protected来修饰clone()是完全没问题的
但是,IDE现实告诉我,这编译就不通过了!
出现错误的原因我立马就想到:是不是我对protected修饰符出现了偏差?
protected修饰的类和属性,对于自己、本包和其子类可见,这句话本身是没有错的。但是还需要补充:对于protected的成员或方法,要分子类和超类是否在同一个包中。与基类不在同一个包中的子类
,只能访问自身从基类继承而来的受保护成员,而不能访问基类实例本身的受保护成员。
上面的代码就错在:Address与Object不是在同一个包下的,而Address直接访问了Object的clone方法。这是不行的。
下面我截两张图再来给你们看看(看完图再看上面的描述,就能理解了):
五、wait和notify方法
wait和notify方法其实就是Java给我们提供让线程之间通信的API。
按照惯例我们还是来看注释怎么说吧:
wait方法:
notify方法:
notifyAll()方法:
看完上面的注释我们可以总结以下的要点:
- 无论是wait、notify还是notifyAll()都需要由监听器对象(锁对象)来进行调用
- 简单来说:他们都是在同步代码块中调用的,否则会抛出异常!
- notify()唤醒的是在等待队列的某个线程(不确定会唤醒哪个),notifyAll()唤醒的是等待队列所有线程
- 导致wait()的线程被唤醒可以有4种情况
- 该线程被中断
- wait()时间到了
- 被notify()唤醒
- 被notifyAll()唤醒
- 调用wait()的线程会释放掉锁
其实总结完上面的并不会有比较深刻的印象,可以尝试着回答几个问题来加深对wait()和notify()的理解。
为什么wait和notify在Object方法上?
从一开始我们就说了:wait()和notify()是Java给我们提供线程之间通信的API,既然是线程的东西,那什么是在Object类上定义,而不是在Thread类上定义呢?
因为我们的锁是对象锁
【要是忘记的同学可回顾:Java锁机制了解一下】,每个对象都可以成为锁。让当前线程等待某个对象的锁,当然应该通过这个对象来操作了。
锁对象是任意的,所以这些方法必须定义在Object类中
notify方法调用后,会发生什么?
上面已经说了,notify会唤醒某个处于等待队列的线程。
但是要注意的是:
notify方法调用后,被唤醒的线程不会立马获得到锁对象。而是等待notify的synchronized代码块执行完之后才会获得锁对象
sleep和wait有什么区别?
Thread.sleep()与Object.wait()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
参考资料:
https://blog.csdn.net/lingzhm/article/details/44940823
http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920385.html
https://www.cnblogs.com/eer123/p/7880789.html
https://www.jianshu.com/p/f4454164c017
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