java源碼解析之Object類

Object類介紹

　　Object類作為java所有類中的超類，看似很牛，(๑╹ヮ╹๑)好吧,其實確實很牛,畢竟他是所有類的祖先，是java繼承體系中真正的根節點，其實我們在學習的過程中慢慢的就會發現，越是底層的類，其功能就越復雜，而越處於上層，其功能反而越簡單，但Object真的是這樣嗎？其實簡單僅僅是類內部的方法少，並不是容易學，其反而更加抽象，更加難以理解

 

　　Object類是java.lang包下的，java.lang包下的類不需要導入就可以直接使用，因為java只有單繼承和多重繼承，即每一個類只能有一個父類，但其父親卻同樣可以擁有父親，以此類推即為多重繼承。所以對於Object中聲明的方法，在我們所見到的類（包括我們自己寫的）都具有這些方法，我們一般不會直接使用Object的對象，而是重寫繼承自Object類的方法，

 

    /*
     * Object類是類層次結構的根。每個類都有 Object作為超類。所有對象，包括數組，實現這個類的方法。 
     */
public class Object {    
    /* native:
     * 我們看到了有好幾個方法是由native修飾的，那么native方法是什么意思呢？
     * native關鍵字說明其修飾的方法是一個原生態方法，方法對應的實現不是在當前文件，而是在用其他語言（如C和C++）實現的文件中。
     * Java語言本身不能對操作系統底層進行訪問和操作，但是可以通過JNI（Java Native Interface）接口調用其他語言來實現對底層的訪問。 
     * JNI是Java本機接口，是一個本機編程接口，它是JDK的一部分。JNI允許Java代碼使用以其他語言編寫的代碼和代碼庫。
     *  InvocationAPI（JNI的一部分）可以用來將Java虛擬機（JVM）嵌入到本機應用程序中，從而允許程序員從本機代碼內部調用Java代碼。
     */

    private static native void registerNatives();
    /*
     * registerNatives()：
     * 顧名思義,在類初始化時調用registerNatives()方法進行本地方法的注冊，也就是初始化java原生方法（native修飾）映射到對應的其他語言描述方法，比如c語言的方法
     * 我們可以發現用native修飾的方法都沒有具體的方法體（類似於抽象方法），因為不需要java來實現，是使用其他語言實現的。直接調用即可，而且同時用final修飾，我們都無法重寫
     * 但是hashCode()卻不一樣，並沒有final修飾，而hashCode()的重寫對於散列數據結構大有用處。所以說hashCode()既是一個native方法也是一個java方法。 
     */
    static {
        registerNatives();
    }
    /*    
     * getClass()：
     * getclass()方法返回該 Object運行時類，一般在反射時，我們想得到某個類的class對象，可以通過對象.getClass()獲得，但幾乎不常用，因為既然都有對象了就不用反射了。
     */
    public final native Class<?> getClass();
    /*
     * hashCode()：
     * 學習hashCode()，需要先學習equals(Object obj)，hashCode()一般不單獨使用，hashCode()的功能是在比較倆個對象是否相等的時候提高比較效率，比如在一些hashSet、hashTable等
     * 數據結構中，不允許存在相同的元素，所以每次插入元素都要和已經存在的元素依次進行比較，如果依次對每個元素調用equals(Object obj)，對於大量數據來說太慢了，hashCode()便是在哈希表
     * 結構中提高比較速率的利器，如果倆個元素的hashCode()不同，則equals(Object obj)就不必比較了，因為肯定不同；如果倆個元素的hashCode()相同，則再比較equals(Object obj)
     * 於是我們得出了一個結論：hashCode()相同，equals(Object obj)不一定相同；hashCode()不同，equals(Object obj)一定不同；equals(Object obj)相同，hashCode()一點相同；
     * 但是有一個前提，必須同時重寫equals(Object obj)和hashCode()。
     */
    public native int hashCode();
    /*
     * equals(Object obj)：
     * equals(Object obj)方法是比較倆個對象是否相等的主要方法，通過源碼我們可以看出如果某個類不重寫equals(Object obj)方法，那么equals(Object obj)就是==，
     * 而==比較的是基本類型的內容，引用類型的地址，其實無論基本類型還是引用類型，==比較的都是棧內存中的值，可以去看一下JVM的內存模型就明白了。言歸正傳，不重寫equals(Object obj)的話
     * 和==的功能一樣，我們可以通過系統的模板一鍵重寫，重寫默認比較的是所有屬性的值，也可以根據自己的實際需求，去改寫自己需要的功能。
     * String類默認重寫了此方法。
     */
    public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }
    /*
     * 返回一個此類的克隆對象，二者具有相同的屬性，二者擁有獨立的屬性存儲空間，分別位於堆內存中的倆快空間中，不相互影響，但是也不是絕對的，因為存在淺克隆和深克隆的區別，我會用一篇文章來介紹深克隆和淺克隆
     * 這里注意區別a = b 和  a = b.clone(),他們在堆內存中的存儲不一樣。
     */
    protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
    /*
     * toString()：
     * 最最最常用的方法，如果你定義一個類，而不去重寫toString()的話，那你每一次想看看該類的某個對象的某些屬性，你就不得不寫一堆getXxx()方法，簡直了。其實在輸出一個字符串對象a時，輸出的就是
     * a.toString();我們在類中重寫此方法后，直接輸出就是調用此方法，也就是依次遍歷對象的所有屬性。但是System.out.println(a)和System.out.println(a.toString())是有區別的
     * 當a對象沒有實例化時，其中一個會報出NullPointException，至於是哪個，自己動手去試試不就知道了嘛。
     */
    public String toString() {
        return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
    }
    /*
     * notify()：
     * 接下來的倆個方法（notify()和wait()）都是在多線程中使用的，至於為什么多線程的方法要寫在Object中，這就難以琢磨了！
     * notify()喚醒一個在這個對象的監視器上等待的單個線程。什么是監視器呢，我們知道一個CPU一次只能處理一個進程（線程），那么是誰保證只能有一個進程進入CPU呢，
     * 別忘了，每個進程都是自私的，他可不管里面有沒有其他同類。所以我們需要一套規則，需要一個上帝來制約所有的進程，監視器就是這個上帝，他負責某些進程，來維護他們之間的秩序。
     * 喚醒的線程不是得到CPU的使用權，而是和其他就緒線程競爭。也就是將阻塞狀態轉換為就緒狀態，並不是立即執行。
     * 
     */
    public final native void notify();
    /*
     * notifyAll()：
     * notifyAll()喚醒一個在這個對象的監視器上等待的所有線程，只要記住喚醒的線程不是得到CPU的使用權，而是和其他就緒線程競爭。
     */
    public final native void notifyAll();
    /*
     * wait(long timeout)：
     * wait(long timeout)使當前線程等待另一個線程調用此對象的方法或 notify() notifyAll()方法，或一個指定的時間流逝,API上的谷歌翻譯，有點拗口，其實我也不明白什么意思
     * 我猜測大致是，wait方法是一個線程進行等待狀態，等待多長時間有參數決定，時間到后自動喚醒，或者在等待期間又其他進程調用其的notify或者notifyAll方法進行喚醒。
     * 而wait(0)代表無限期的等待。因為等待0秒毫無意義！
     * 通過下面的源碼，我們可以很明確的看出：wait()==wait(0)==wait(0,0)都是無限期的等待，直到被notify() notifyAll()喚醒
     */
    public final native 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 of range");
        }

        if (nanos > 0) {
            timeout++;
        }

        wait(timeout);
    }
    /*
     * 
     */
    public final void wait() throws InterruptedException {
        wait(0);
    }
    /*
     * finalize()：
     * 當垃圾收集確定沒有對對象的引用時，由對象上的垃圾收集器調用。子類重寫 finalize方法配置系統資源或執行其他清理。垃圾回收機制中的方法，我會用一章來詳細講解垃圾回收機制
     */
    protected void finalize() throws Throwable {
    }
}