Object 源码解析

爱被打了一巴掌 2023-05-30 09:26 1阅读 0赞

# 一、概述 #

Object对象是所有对象的超级父类，如果将对象比作一个人的话，Object对象就是所有人的唯一的祖先。所有的类的父类都是Object的直接子类或间接子类。如果一个类没有声明它的父类，那么他的父类默认为Object对象。

1.  **registerNatives()**：注册本地方法
2.  **getClass()**：获取运行时对象类型
3.  **hashCode()**：返回对象的hashCode值
4.  **equals()**：比较方法
5.  **clone()**：克隆对象方法
6.  **toString()**：将对象转化成String类型的方法
7.  **notify()、notifyAll()**：唤醒单个/所有线程的方法
8.  **wait()、wait(long)、wait(long, int)**：使线程处于等待状态的方法
9.  **finalize()**：提醒Java虚拟机清理内存垃圾的方法

# 二、 registerNatives() 方法 #

注册本地方法，方便java调用。详细请参考其他博主的博客“[Object类中的registerNatives方法的作用深入介绍][Object_registerNatives]”。

![20200102104634936.png][]

# 三、getClass() 方法 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODA4NTc4Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

/**
     * 该方法返回表示此对象的运行时类型，返回的对象是被类方法所锁定的对象。
     * System.out.println(object.getClass());              // class java.lang.Object
     * System.out.println(object.getClass().getName());    // java.lang.Object
     */
    public final native Class<?> getClass();

# 四、hashCode() 方法 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODA4NTc4Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

/**
     * 1.hashCode()的返回值：返回对象的hashCode值，通常是通过将对象的内部地址转换为整数来实现的，
     *   但是Jav语言并没有要求它的实现技术。
    
     * 2.hashCode()的作用：为了配合基于散列的集合一起正常运行，
     *   这样的散列集合包括HashSet/HashMp以及HashTable。
    
     * 3.hashCode的一般规定是：
     *   (1) 在Java应用程序中，对同一对象多次调用hashCode()的结果返回相同的整数。
     *       默认的hashCode()的返回值被称作identity hash code，它使用内存地址的整数形式表示。
     *   (2) 如果两个对象相等(使用equals()方法比较)，则两个对象拥有相同的hashCode值。
     *   (3) 如果两个对象不相等(使用equals()方法比较)，那么这两个对象的hashCode值也不相等。不同的 
     *       hashCode值可以提高hash表的利用率。
    
     * 4.hashCode生成的六种方式：
     *   (1) 随机生成数字；
     *   (2) 根据对象的内存地址生成；
     *   (3) 对“根据内存地址生成”方式进行硬编码（用于敏感性测试）；
     *   (4) 一个序列；
     *   (5) 对象内存地址，强制转换成int；
     *   (6) 使用线程状态结合xorshift算法生成。
    
     * 仅供参考：即使重写了hashCode()，还可以调用System.identityHashCode(o)得到对象的identity 
     * hash code。 
     * 参考链接：https://mp.weixin.qq.com/s/O8SIoyICc5NmZOBbjlCXhg
     *          https://mp.weixin.qq.com/s/JS32Ud6VADctgpNxXjFxew
     */
    public native int hashCode();

# 五、equals() 方法 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODA4NTc4Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODA4NTc4Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

/**
     * 表明其他的类是否“等于”这个类.这个方法实现了对非空对象引用的等价性。
     * 对于任意的非空引用，它有以下几个特性：
     * (1) 自反性：x.equals(y) 和 y.equals(x)的返回值是相同的;
     * (2) 对称性：当且仅当 y.equals(x) 返回trues时，x.equals(y) 才返回true，反之亦成立;
     * (3) 传递性：如果x.equals(y)==true，y.equals(z)==true，那么x.equals(z)==true；
     *            如果x.equals(y)==false，y.equals(z)==false，那么x.equals(z)==false;
     * (4) 一致性：在x，y没有被修改的前提下，多次调用x.equals(y)的返回结果是相同的;
     * (5) 另外，对于任意非空引用x，x.equals(null)返回false.
       
     * 请注意，每当重写此方法时，通常都需要重写hashCode方法，以便维护hashCode方法的一般约定，
     * 该约定声明相等的对象必须具有相等的哈希代码。
    
     * @param   obj  需要比较的引用对象
     * @return  如果这个对象和传递的参数对象是相同的，返回true; 否则返回false
     */
    public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }

# 六、clone() 方法 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODA4NTc4Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODA4NTc4Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

/**
     * 创建并返回对象的副本。创建的副本取决于这个对象的类型，一般情况如下：
     * 1、克隆对象不等于被克隆的对象：x.clone() != x, x.clone().equals(x) == false;
     * 2、克隆对象和被克隆的对象的class是相等的：person.getClass() == clone.getClass()为true;
          如果重写时，自定义了对象的clone()方法的返回值内容，
            则不能保证克隆对象和被克隆对象的class是相等的;
     * 3、重写clone()方法必须实现Cloneable接口，否则运行时会抛出“CloneNotSupportedException”异常，
          所有的数组都实现了Cloneable接口;
     */
        protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

# 七、toString() 方法 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODA4NTc4Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

/**
         * toString()方法返回一个实例对象的字符串表现形式。
         * 在没有重写toString方法的情况下，对象的toString的返回值有以下几种情况：
         * （1）对象为String类型：返回该String类型的值；如String s = "abcd"，s.toString()的值为
         *      String s = "abcd";
         *      System.out.println(s.toString());  // "abc"。
         * （2）封装的基本类型：基本类型的文本形式即为toString的返回值
         *      Integer i = new Integer(0);
         *      System.out.println(i.toString());    // "0"(字符串)
         * （3）对象为数组：
         *      基本类型数组：
         *        int[] intArr1 = new int[0];
         *        System.out.println(intArr1.toString());  // [I@7f31245a, 此值和数组大小无关
         *        int[][] intArr2 = new int[0][0];
         *        System.out.println(intArr2.toString());  // [[I@6d6f6e28
         *      封装数据类型：
         *        Integer[] IntArr = new Integer[0];
         *        System.out.println(IntArr.toString());   // [Ljava.lang.Integer;@135fbaa4
         *        Integer[][] IntArr2 = new Integer[0][];
         *        System.out.println(IntArr2.toString());  // [[Ljava.lang.Integer;@45ee12a7
         *     对象数组类型：
         *        返回值为 描述符+getClass().getName+";"+"@"+对象的hashCode的十六进制形式
         *        Person[] pArr = new Person[1];    // Person是自定义的对象，Java的其他对象同理
         *        System.out.println(pArr.toString());
         *          // [Lcom.david.object.object.Person;@677327b6
         *        Person[][] pArr2 = new Person[1][1];
         *        System.out.println(pArr2.toString());
         *          // [[Lcom.david.object.object.Person;@14ae5a5
         * （4）非数组非基本数据封装类型的对象类型：
         *      返回getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode())
         *      Person p = new Person();
         *      System.out.println(p.toString());//com.david.object.object.Person@74a14482
         */
        public String toString() {
            // 返回类的全限定名+"@"+由对象内存地址计算出来的hashCode的十六进制形式
            return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
        }

# 八、notify()、notifyAll() 方法 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODA4NTc4Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

/**
     * 唤醒一个正在等待此对象监听器的线程。如果有多个线程正在等待该线程的监听器，则由实现者决定随机唤    
     * 醒其中一个线程，线程通过调用wait方法来等待对象的监视器。一次只能有一个线程拥有对象的监视器。
     * 此方法只能被拥有该对象监听器的对象所调用，对象一般通过以下三种情况成为监听器的所有者：
     * 1、通过执行该对象的同步实例方法;
     * 2、通过执行在对象上同步的synchronized语句的主体;
     * 3、对于Class类型的对象，执行该类的同步静态方法.
     */
    public final native void notify();

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODA4NTc4Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

/**
     * 唤醒此对象监视器上等待的所有线程。
     */
    public final native void notifyAll();

# 九、wait()相关方法 #

/**
         * 作用：使当前线程一直处于等待状态，直到另一个线程执行了这个对象的notify()方法
         *    或者notifyAll()方法，或者经过了指定的时间。当前线程必须拥有这个对象的监视器。
         *    这个方法导致了当前线程（称为T）把自己放到一个这个对象的等待集合中，然后使线程
         *    放弃了此对象上的所有的同步声明。线程T因线程调用而被禁用，处于休眠状态。
         * 唤醒线程的四种方式：
         *    一、其他一些线程为此对象调用了notify()方法，线程T碰巧被选中为要唤醒的线程；
         *    二、其他一些线程为此对象调用了notifyAll()方法；
         *    三、其他一些线程执行了interrupt()方法；
         *    四、指定的时间已经过去。如果超时时间为0，则不考虑实时性，线程只需要等待被唤醒
         * 描述：线程T将从该对象的等待集合中移除，并重新启用线程调度。然后它以通常的方式开始和
         *    其他线程竞争对象上的同步权；一旦它获取了对该对象的控制权，它对该对象的所有同步声明
         *    将会恢复到原来的状态，也就是说，恢复到可以调用wait()方法时的状态。因此，对象和线程
         *    的同步状态在调用wait()方法时完全相同。一个线程可以在不被通知、中断或者超时的时候唤
         *    醒，即所谓的虚假唤醒。虽然这种情况在实践中很少发生，但应用程序必须通过测试本应导致
         *    线程唤醒的条件，并在条件不满足时继续等待来防范这种情况。换句话说，等待应该以循环的
         *    方式出现，比如以下这种形式：
         *     synchronized (obj) {
         *         while (<condition does not hold>)
         *             obj.wait(timeout);
         *         ... // Perform action appropriate to condition
         *     }
         *     （有关此主题的更多信息，请参阅Doug Lea的“Java并发编程（第二版）”中的第3.2.3节
         *     （Addison-Wesley，2000），或Joshua Bloch的“有效Java编程语言指南”
         *     （Addison-Wesley，2001）中的第50项）。
         *
         *    如果当前线程在等待之前或等待期间被任何线程中断，则会抛出InterruptedException。
         *    在还原此对象的锁定状态（如上所述）之前，不会引发此异常。
         *    注意，wait()方法在将当前线程放入到此对象的等待集合中时，只解锁这个对象；在线程等待期
         *    间，当前线程上可能被同步的的任何其他对象都将保持锁定状态。wait()方法只能由拥有此对象
         *    监视器的线程所调用。请参阅notify()方法来了解线程成为所有者监视器的方式。
         *
         * @param   timeout   等待的超时时间（毫秒）.
         * @throws  IllegalArgumentException      如果超时时间非法则抛出此异常
         * @throws  IllegalMonitorStateException  如果当前线程非此对象的监视器拥有者则抛出此异常
         * @throws  InterruptedException 如果任何线程在当前线程等待通知之前或者期间中断了当前线程
         *          则抛出此异常。引发此异常时，当前线程的中断状态将被清除。
         * @see     java.lang.Object#notify()
         * @see     java.lang.Object#notifyAll()
         */
        public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;
    
        /**
         * 作用：使当前线程处于等待状态，直到另外一个线程执行了此对象的notify()方法或者notifyAll()
         *    方法，或者其他的一些线程中断了当前线程，或者已经过了设定的超时时间。此方法类似于
         *    wait(long)方法，在放弃之前等待通知的时间量，它允许更好的控制。实时量（以纳秒为单位）
         *    由下列式子给出：1000000*timeout+nanos。在其他所有方面，这个方法和wait(long)作用
         *    相同。特别地，wait(0,0)和wait(0)意思相同。
         * 当前线程释放此监视器的所有权的两种情况（当前线程必须拥有此对象的监视器）：
         *    一、另外一个线程通过调用notify()方法或者notifyAll()方法通知等待此对象监视器唤醒线程； 
         *    二、超时时间（超时毫秒数+纳秒参数）已过。 
         *    除了以上两种情况，这个线程将会一直等待，直到它重新获得监视器并恢复执行。
         * 描述：在wait(long)方法中，中断和虚假唤醒是可能发生的，此方法应该始终遵循在循环中使用：
         *     synchronized (obj) {
         *         while (<condition does not hold>)
         *             obj.wait(timeout, nanos);
         *         ... // Perform action appropriate to condition
         *     }
         *    此方法只能被拥有此对象监视器的线程所调用，请参阅notify方法，以了解线程成为
         *    监视器所有者的方式。
         *
         * @param   timeout   等待的超时时间（毫秒）.
         * @param   nanos     额外时间，范围0-999999纳秒
         * @throws  IllegalArgumentException  如果超时时间非法或nanos不在0-999999的范围内
         *                                    则抛出此异常.
         * @throws  IllegalMonitorStateException  如果当前线程非此对象的监视器拥有者则抛出此异常.
         * @throws  InterruptedException 如果任何线程在当前线程等待通知之前或者期间中断了当前线程
         *          则抛出此异常。引发此异常时，当前线程的中断状态将被清除。
         */
        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);
        }
    
        /**
         * 作用：使当前线程处于等待状态，直到另外一个线程执行了此对象的notify()方法或者notifyAll()
         *    方法。换句话说，这个方法的本质就是执行了wait(0)这行代码。
         * 描述：当前线程一定有此对象的监视器。直到另一个线程调用了notify()方法或者notifyAll()方法
         *    通知等待此对象监视器唤醒的线程，此线程释才放此监视器的所有权并等待。这个线程将一直
         *    等待，直到它可以重新获得监视器的所有权并运行。
         *    在wait(long)方法中，中断和虚假唤醒是可能发生的，此方法应该始终遵循在循环中使用：
         *     synchronized (obj) {
         *         while (<condition does not hold>)
         *             obj.wait();
         *         ... // Perform action appropriate to condition
         *     }
         *    此方法只能被拥有此对象监视器的线程所调用，请参阅notify方法，以了解线程成为
         *    监视器所有者的方式。
         *
         * @throws  IllegalMonitorStateException 如果当前线程非此对象的监视器拥有者则抛出此异常.
         * @throws  InterruptedException 如果任何线程在当前线程等待通知之前或者期间中断了当前线程
         *          则抛出此异常。引发此异常时，当前线程的中断状态将被清除。
         * @see        java.lang.Object#notify()
         * @see        java.lang.Object#notifyAll()
         */
        public final void wait() throws InterruptedException {
            wait(0);
        }

# 十、finalize() 方法 #

/**
         * 作用：Object类的finalize()方法不执行特殊操作，它只是正常的返回。子类可以重写此方法。
         * 执行时机：当垃圾回收器确定不再有对对象的引用时，由对象上的垃圾回收器调用finalize()。
         *    子类重写finalize()方法用来释放系统资源或执行其他清理操作。 
         * 一般约定是：虚拟机确定不再有任何方法或者任何尚未终止的线程访问此对象时，将调用finalize()
         *    方法。finalize()方法可以执行任何操作，包括使此对象相对于其他线程可用。然而finalize()
         *    方法通常的目的是，在对象永久丢弃之前执行清理操作。比如，表示输入/输出的对象在永久丢弃
         *    之前，它的finalize()方法可能会执行显示的I/O事物去断开连接。
         * 描述：Java编程语言不能保证哪一个线程将会为给定的对象执行finalize()方法，但是它保证，
         *    此线程在调用finalize()方法时，不会持有任何用户可见的同步锁。如果finalize()方法
         *    引发了未捕获的异常，则该异常将会被忽略，该对象的finalize()方法将会被终止。
         *    在对象调用finalize()方法之后，不会有进一步的操作被执行，直到Java虚拟机再次确定
         *    不再有任何方法可以让任何尚未终止的线程访问该对象，包括其他可能已准备好结束的对象或类，
         *    该对象才可能被丢弃。对于任何给定的对象，该方法都不会被执行多次（至多一次）。
         *    finalize()方法引发的任何异常都会导致此对象的终止，如果没有异常则会被忽略。
         * @throws Throwable 此方法引发的异常
         * @see java.lang.ref.WeakReference
         * @see java.lang.ref.PhantomReference
         * @jls 12.6 Finalization of Class Instances
         */
        protected void finalize() throws Throwable { }

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本文是根据方法上的注释和自己理解所翻译编写的，其中若有有误的地方， 还望指正

[Object_registerNatives]: https://blog.csdn.net/Saintyyu/article/details/90452826
[20200102104634936.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200102104634936.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODA4NTc4Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/2019123118001647.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODA4NTc4Mw==,size_16,color_FFFFFF,t_70
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