了解java中对象基础Object类

一、Object简述

源码注释：Object类是所有类层级关系的Root节点，作为所有类的超类，包括数组也实现了该类的方法，注意这里说的很明确，指类层面。

所以在Java中有一句常说的话，一切皆对象，这话并不离谱。

1、显式扩展

结论验证

既然Object作为所有类的父级别的类，则不需要在显式的添加继承关系，Each01编译期就会提示移除冗余。

public class Each01 extends Object {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new Each01().hashCode()+";"+new ObjEa02().hashCode());
    }
}
class ObjEa02 {}
class ObjEa03 extends ObjEa02{}

这里Each01与ObjEa02对象实例都有Object类中的hashCode方法，这里对既有结论的验证。

编译文件

再从JVM编译层面看下字节码文件，是如何加载，使用javap -c命令查看编译后的文件，注意Jdk版本1.8；

javap -c Each01.class
Compiled from "Each01.java"
public class com.base.object.each.Each01 {
  public com.base.object.each.Each01();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return
}

javap -c ObjEa02.class 
Compiled from "Each01.java"
class com.base.object.each.ObjEa02 {
  com.base.object.each.ObjEa02();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return
}

javap -c ObjEa03.class 
Compiled from "Each01.java"
class com.base.object.each.ObjEa03 extends com.base.object.each.ObjEa02 {
  com.base.object.each.ObjEa03();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1 // Method com/base/object/each/ObjEa02."<init>":()V
       4: return
}

invokespecial命令：可以查看Jvm的官方文档中的指令说明，调用实例化方法，和父类的初始化方法调用等，这里通过三个类的层级关系，再次说明Object超类不需要显式继承，即使显式声明但编译后源码依旧会清除冗余。

2、引用与对象

通常把下面过程称为：创建一个object对象；

Object object = new Object() ;

细节描述：声明对象引用object；通过new关键字创建对象并基于默认构造方法初始化；将对象引用object指向创建的对象。

这一点可以基于Jvm运行流程去理解，所以当对象一旦失去全部引用时，会被标记为垃圾对象，在垃圾收集器运行时清理。

接受任意数据类型对象的引用

既然Object作为Java中所有对象的超类，则根据继承关系的特点，以及向上转型机制，Object可以接受任意数据类型对象的引用，例如在集合容器或者传参过程，不确定对象类型时可以使用Object：

public class Each02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上转型
        Object obj01 = new Each02Obj01("java") ;
        System.out.println(obj01);
        // 向下转型
        Each02Obj01 each02Obj01 = (Each02Obj01)obj01;
        System.out.println("name="+each02Obj01.getName());
    }
}
class Each02Obj01 {
    private String name ;
    public Each02Obj01(String name) { this.name = name; }
    @Override
    public String toString() {
        return "Each02Obj01{" +"name='" + name +'}';
    }
    public String getName() { return name; }
}

这里要强调一下这个向上转型的过程：

Object obj01 = new Each02Obj01("java") ;
通过上面流程分析，这里创建一个父类引用obj01，并指向子类Each02Obj01对象，所以在输出的时候，调用的是子类的toString方法。

二、基础方法

1、getClass

在程序运行时获取对象的实例类，进而可以获取详细的结构信息并进行操作：

public final native Class<?> getClass();

该方法在泛型，反射，动态代理等机制中有很多场景应用。

2、toString

返回对象的字符串描述形式，Object提供的是类名与无符号十六进制的哈希值组合表示，为了能返回一个信息明确的字符串，子类通常会覆盖该方法：

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

在Java中，打印对象的时候，会执行String.valueOf转换为字符串，该方法的底层依旧是对象的toString方法：

public void println(Object x) {
    String s = String.valueOf(x);
}
public static String valueOf(Object obj) {
    return (obj == null) ? "null" : obj.toString();
}

3、equals与hashCode

equals：判断两个对象是否相等；
hashCode：返回对象的哈希码值；

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

equals判断方法需要考量实际的场景与策略，例如常见的公民注册后分配的身份ID是不能修改的，但是名字可以修改，那么就可能存在这样的场景：

EachUser eachUser01 = new EachUser(1,"A") ;
EachUser eachUser02 = new EachUser(1,"B") ;
class EachUser {
    private Integer cardId ;
    private String name ;
}

从程序本身看，这确实是创建两个对象，但是放在场景下，这的确是描述同一个人，所以这时候可以在equals方法中定义比较规则，如果ID相同则视为同一个对象：

@Override
public boolean equals(Object obj) {
    if (obj != null){
        EachUser compareObj = (EachUser)obj ;
        return this.cardId.intValue()==compareObj.cardId ;
    }
    return Boolean.FALSE ;
}

这里还要注意值类型和引用类型的区别，如果出现null比较情况，要返回false。

通常在子类中会同时覆盖这两个方法，这样做法在集合容器的设计上已经体现的淋漓尽致。

4、thread相关

wait：线程进入waiting等待状态，不会争抢锁对象
notify：随机通知一个在该对象上等待的线程；
notifyAll：唤醒在该对象上所有等待的线程；

public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;
public final native void notify();
public final native void notifyAll();

注意这里：native关键字修饰的方法，即调用的是原生函数，也就是常说的基于C/C++实现的本地方法，以此提高和系统层面的交互效率降低交互复杂程度。

5、clone

返回当前对象的拷贝：

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

关于该方法的细节规则极度复杂，要注意下面几个核心点：

对象必须实现Cloneable接口才可以被克隆；
数据类型：值类型，String类型，引用类型；
深浅拷贝的区别和与之对应的实现流程；
在复杂的包装类型中，组合的不同变量类型；

6、finalize

当垃圾收集器确认该对象上没有引用时，会调用finalize方法，即清理内存释放资源：

protected void finalize() throws Throwable { }

通常子类不会覆盖该方法，除非在子类中有一些其他必要的资源清理动作。

三、生命周期

1、作用域

在下面main方法执行结束之后，无法再访问Each05Obj01的实例对象，因为对象的引用each05丢失：

public class Each05 {
    public static void main(String[] args) {
        Each05Obj01 each05 = new Each05Obj01 (99) ;
        System.out.println(each05);
    }
}

这里就会存在一个问题，引用丢失导致对象无法访问，但是对象在此时可能还是存在的，并没有释放内存的占用。

2、垃圾回收机制

Java通过new创建的对象会在堆中开辟内存空间存储，当对象失去所有引用时会被标记为垃圾对象，进而被回收；

这里涉及下面几个关键点：

Jvm中垃圾收集器会监控创建的对象；
当判断对象不存在引用时，会执行清理动作；
完成对象清理后会重新整理内存空间；

这里存在一个很难理解的概念，即对象不存在引用的判断，也就是常说的可达性分析算法：基于对象到根对象的引用链是否可达来判断对象是否可以被回收；GC-Roots根引用集合，也可以变相理解为存活对象的集合。(详见JVM系列)

通过Object对象的分析，结合Java方方面面的机制和设计，可以去意会一些所谓的编程思想。

四、源代码地址

GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/java-base-parent
Wiki·地址
https://gitee.com/cicadasmile/butte-java-note/wikis

到此这篇关于了解java中对象基础Object类的文章就介绍到这了,更多相关java object类内容请搜索自学编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自学编程网！

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