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Java之Object类

发布时间 2023-05-06 16:43:54作者: jrliu
1、Object类概述
 
Object类存储在java.lang包中，是所有java类(Object类除外)的终极父类（可以在代码中明确地写出声明要“继承Object类”，没有任何错误）。当然，数组也继承了Object类。但是，接口是不继承Object类的。接口只是是抽象类的延伸，可以将它看做是纯粹的抽象类，接口中的所有方法，都没有方法体。Object类中声明了以下函数：
protected Object clone()
boolean equals(Object obj)
protected void finalize()
Class< > getClass()
int hashCode()
void notify()
void notifyAll()
String toString()
void wait()
void wait(long timeout)
void wait(long timeout, int nanos)

java的任何类都继承了这些函数，并且可以覆盖不被final修饰的函数。例如，没有final修饰的toString()函数可以被覆盖，但是final wait()函数就不行。 Object类中的getClass(),notify(),notifyAll(),wait()等方法被定义为final类型，因此不能重写。

 
2、clone()方法
实现对象的浅复制，只有实现了Cloneable接口才可以调用该方法，否则抛出CloneNotSupportedException异常。
 
主要是JAVA里除了8种基本类型传参数是值传递，其他的类对象传参数都是引用传递，我们有时候不希望在方法里讲参数改变，这是就需要在类中复写clone方法（实现深复制）。
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
创建并返回此对象的一个副本。“副本”的准确含义可能依赖于对象的类。
 
 
2.1、clone与copy的区别
 
假设现在有一个Employee对象，Employee tobby =new Employee(“CMTobby”,5000)，通常我们会有这样的赋值Employee cindyelf=tobby，这个时候只是简单了copy了一下reference，cindyelf和tobby都指向内存中同一个object，这样cindyelf或者tobby的一个操作都可能影响到对方。打个比方，如果我们通过cindyelf.raiseSalary()方法改变了salary域的值，那么tobby通过getSalary()方法得到的就是修改之后的salary域的值，显然这不是我们愿意看到的。我们希望得到tobby的一个精确拷贝，同时两者互不影响，这时候 我们就可以使用Clone来满足我们的需求。Employee cindy=tobby.clone()，这时会生成一个新的Employee对象，并且和tobby具有相同的属性值和方法。
 
2.2、Shallow Clone浅拷贝与Deep Clone深拷贝
 
Clone是如何完成的呢？Object在对某个对象实施Clone时对其是一无所知的，它仅仅是简单地执行域对域的copy，这就是Shallow Clone。这样，问题就来了。
 
以Employee为例，它里面有一个域hireDay不是基本数据类型的变量，而是一个reference变量，经过Clone之后就会产生一个新的Date型的reference，它和原始对象中对应的域指向同一个Date对象，这样克隆类就和原始类共享了一部分信息，而这样显然是不利的，过程下图所示：
　　
这个时候我们就需要进行deep Clone了，对那些非基本型别的域进行特殊的处理，例如本例中的hireDay。我们可以重新定义Clone方法，对hireDay做特殊处理，如下代码所示：
 
class Employee implements Cloneable  {  
        public Object clone() throws CloneNotSupportedException  {  
             Employee cloned = (Employee) super.clone();  
             cloned.hireDay = (Date) hireDay.clone()  
             return cloned;  
        }  
}
2.3、clone方法的保护机制
 
在Object中Clone()是被声明为protected的，这样做是有一定的道理的，以Employee类为例，通过声明为protected，就可以保证只有Employee类里面才能“克隆”Employee对象
 
2.4、clone方法的使用
    
Clone()方法的使用比较简单，注意如下几点即可：
 
1、什么时候使用shallow Clone，什么时候使用deep Clone，这个主要看具体对象的域是什么性质的，基本型别还是reference variable
2、调用Clone()方法的对象所属的类(Class)必须implements Clonable接口，否则在调用Clone方法的时候会抛出CloneNotSupportedException
 
3、toString()方法
Object 类的 toString 方法返回一个字符串，该字符串由类名（对象是该类的一个实例）、at 标记符“@”和此对象哈希码的无符号十六进制表示组成。该方法用得比较多，一般子类都有覆盖。
public String toString(){
    return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}
4、getClass()方法
public final native class<?> getClass();
返回次Object的运行时类类型。不可重写，要调用的话，一般和getName()联合使用，如getClass().getName();
 
5、finalize()方法
protected void finalize() throws Throwable(){}
 
该方法用于释放资源。因为无法确定该方法什么时候被调用，很少使用。
 
Java允许在类中定义一个名为finalize()的方法。它的工作原理是：一旦垃圾回收器准备好释放对象占用的存储空间，将首先调用其finalize()方法。并且在下一次垃圾回收动作发生时，才会真正回收对象占用的内存。
 
关于垃圾回收，有三点需要记住：
1、对象可能不被垃圾回收。只要程序没有濒临存储空间用完的那一刻，对象占用的空间就总也得不到释放。
2、垃圾回收并不等于“析构”。
3、垃圾回收只与内存有关。使用垃圾回收的唯一原因是为了回收程序不再使用的内存。
 
finalize()的用途：无论对象是如何创建的，垃圾回收器都会负责释放对象占据的所有内存。这就将对finalize()的需求限制到一种特殊情况，即通过某种创建对象方式以外的方式为对象分配了存储空间。不过这种情况一般发生在使用“本地方法”的情况下。
 
6、equals()方法
 
Object中的equals方法是直接判断this和obj本身的值是否相等，即用来判断调用equals的对象和形参obj所引用的对象是否是同一对象，所谓同一对象就是指内存中同一块存储单元，如果this和obj指向的hi同一块内存对象，则返回true,如果this和obj指向的不是同一块内存，则返回false。
public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
}
注意：即便是内容完全相等的两块不同的内存对象，也返回false。如果是同一块内存，则object中的equals方法返回true,如果是不同的内存，则返回false如果希望不同内存但相同内容的两个对象equals时返回true,则我们需要重写父类的equal方法,String类已经重写了object中的equals方法（这样就是比较内容是否相等了）
 
7、hashCode()方法
public native int hashCode(){..}
返回该对象的哈希码值,该方法用于哈希查找，可以减少在查找中使用equals的次数，重写了equals方法一般都要重写hashCode方法。这个方法在一些具有哈希功能的Collection中用到。一般必须满足obj1.equals(obj2)==true。可以推出obj1.hashCode()==obj2.hashCode()，但是hashCode相等不一定就满足equals。不过为了提高效率，应该尽量使上面两个条件接近等价。如果不重写hashcode(),在HashSet中添加两个equals的对象，会将两个对象都加入进去。
 
8、wait()方法
public final void wait() throws InterruptedException{
    wait(0);
}
public final void wait(long timeout) throws InterruptedException{...}
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 is range");
    }
    if(nanos > 0){
        timeout++;
    }
    wait(timeout);   
}
wait方法就是使当前线程等待该对象的锁，当前线程必须是该对象的拥有者，也就是具有该对象的锁。wait()方法一直等待，直到获得锁或者被中断。wait(long timeout)设定一个超时间隔，如果在规定时间内没有获得锁就返回。
 
调用该方法后当前线程进入睡眠状态，直到以下事件发生:
（1）其他线程调用了该对象的notify方法。
（2）其他线程调用了该对象的notifyAll方法。
（3）其他线程调用了interrupt中断该线程。
（4）时间间隔到了。
此时该线程就可以被调度了，如果是被中断的话就抛出一个InterruptedException异常。
 
9、notify()方法
public final native void notify(){...}
该方法唤醒在该对象上等待的某个线程。
 
10、notifyAll方法
public final native void notifyAll(){...}
该方法唤醒在该对象上等待的所有线程。