java Object類源代碼詳解 及nativ

package java.lang;
public class Object {

   /* 一個本地方法，具體是用C（C++）在DLL中實現的，然後通過JNI調用。*/
    private static native void registerNatives();
  /* 對象初始化時自動調用此方法*/
    static {
        registerNatives();
    }
   /* 返回此 Object 的運行時類。*/
    public final native Class<?> getClass();

/*
hashCode 的常規協定是：
1.在 Java 應用程序執行期間，在對同一對象多次調用 hashCode 方法時，必須一致地返回相同的整數，前提是將對象進行 equals 比較時所用的信息沒有被修改。從某一應用程序的一次執行到同一應用程序的另一次執行，該整數無需保持一致。
2.如果根據 equals(Object) 方法，兩個對象是相等的，那麼對這兩個對象中的每個對象調用 hashCode 方法都必須生成相同的整數結果。
3.如果根據 equals(java.lang.Object) 方法，兩個對象不相等，那麼對這兩個對象中的任一對象上調用 hashCode 方法不 要求一定生成不同的整數結果。但是，程序員應該意識到，爲不相等的對象生成不同整數結果可以提高哈希表的性能。
*/

    public native int hashCode();


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

    /*本地CLONE方法，用於對象的複製。*/
    protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

    /*返回該對象的字符串表示。非常重要的方法*/
    public String toString() {
    return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
    }

   /*喚醒在此對象監視器上等待的單個線程。*/
    public final native void notify();

   /*喚醒在此對象監視器上等待的所有線程。*/
    public final native void notifyAll();


/*在其他線程調用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法前，導致當前線程等待。換句話說，此方法的行爲就好像它僅執行 wait(0) 調用一樣。
當前線程必須擁有此對象監視器。該線程發佈對此監視器的所有權並等待，直到其他線程通過調用 notify 方法，或 notifyAll 方法通知在此對象的監視器上等待的線程醒來。然後該線程將等到重新獲得對監視器的所有權後才能繼續執行。*/
    public final void wait() throws InterruptedException {
    wait(0);
    }



   /*在其他線程調用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者超過指定的時間量前，導致當前線程等待。*/
    public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;

    /* 在其他線程調用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者其他某個線程中斷當前線程，或者已超過某個實際時間量前，導致當前線程等待。*/
    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 >= 500000 || (nanos != 0 && timeout == 0)) {
        timeout++;
    }

    wait(timeout);
    }

    /*當垃圾回收器確定不存在對該對象的更多引用時，由對象的垃圾回收器調用此方法。*/
    protected void finalize() throws Throwable { }
}

1.volatile：爲了獲得最佳速度，java允許線程保存共享成員變量的私有拷貝，而且只當線程進入或者離開同步代碼塊時才與共享成員變量的原始值對比，volatile修飾的成員變量在每次被線程訪問時，都強迫從共享內存中重讀該成員變量的值。而且，當成員變量發生變化時，強迫線程將變化值回寫到共享內存。這樣在任何時刻，兩個不同的線程總是看到某個成員變量的同一個值,volatile關鍵字就是提示VM：對於這個成員變量不能保存它的私有拷貝，而應直接與共享成員變量交互。
使用建議：在兩個或者更多的線程訪問的成員變量上使用volatile。當要訪問的變量已在synchronized代碼塊中，或者爲常量時，不必使用。

2.transient:transient聲明一個實例變量，當對象存儲時，它的值不需要維持

3.native:native是方法修飾符,native是由另外一種語言實現的本地方法，

一. 什麼是Native Method(轉載自javaeye某位大俠的文章)
   簡單地講，一個Native Method就是一個java調用非java代碼的接口。一個Native Method是這樣一個java的方法：該方法的實現由非java語言實現，比如C。這個特徵並非java所特有，很多其它的編程語言都有這一機制，比如在C＋＋中，你可以用extern "C"告知C＋＋編譯器去調用一個C的函數。
   "A native method is a Java method whose implementation is provided by non-java code."
   在定義一個native method時，並不提供實現體（有些像定義一個java interface），因爲其實現體是由非java語言在外面實現的。，下面給了一個示例：   
    public class IHaveNatives
    {
      native public void Native1( int x ) ;
      native static public long Native2() ;
      native synchronized private float Native3( Object o ) ;
      native void Native4( int[] ary ) throws Exception ;
    }
    這些方法的聲明描述了一些非java代碼在這些java代碼裏看起來像什麼樣子（view）.
    標識符native可以與所有其它的java標識符連用，但是abstract除外。這是合理的，因爲native暗示這些方法是有實現體的，只不過這些實現體是非java的，但是abstract卻顯然的指明這些方法無實現體。native與其它java標識符連用時，其意義同非Native Method並無差別，比如native static表明這個方法可以在不產生類的實例時直接調用，這非常方便，比如當你想用一個native method去調用一個C的類庫時。上面的第三個方法用到了native synchronized，JVM在進入這個方法的實現體之前會執行同步鎖機制（就像java的多線程。）
    一個native method方法可以返回任何java類型，包括非基本類型，而且同樣可以進行異常控制。這些方法的實現體可以制一個異常並且將其拋出，這一點與java的方法非常相似。當一個native method接收到一些非基本類型時如Object或一個整型數組時，這個方法可以訪問這非些基本型的內部，但是這將使這個native方法依賴於你所訪問的java類的實現。有一點要牢牢記住：我們可以在一個native method的本地實現中訪問所有的java特性，但是這要依賴於你所訪問的java特性的實現，而且這樣做遠遠不如在java語言中使用那些特性方便和容易。
    native method的存在並不會對其他類調用這些本地方法產生任何影響，實際上調用這些方法的其他類甚至不知道它所調用的是一個本地方法。JVM將控制調用本地方法的所有細節。需要注意當我們將一個本地方法聲明爲final的情況。用java實現的方法體在被編譯時可能會因爲內聯而產生效率上的提升。但是一個native final方法是否也能獲得這樣的好處卻是值得懷疑的，但是這只是一個代碼優化方面的問題，對功能實現沒有影響。
    如果一個含有本地方法的類被繼承，子類會繼承這個本地方法並且可以用java語言重寫這個方法（這個似乎看起來有些奇怪），同樣的如果一個本地方法被fianl標識，它被繼承後不能被重寫。
   本地方法非常有用，因爲它有效地擴充了jvm.事實上，我們所寫的java代碼已經用到了本地方法，在sun的java的併發（多線程）的機制實現中，許多與操作系統的接觸點都用到了本地方法，這使得java程序能夠超越java運行時的界限。有了本地方法，java程序可以做任何應用層次的任務。

二.爲什麼要使用Native Method
   java使用起來非常方便，然而有些層次的任務用java實現起來不容易，或者我們對程序的效率很在意時，問題就來了。
   與java環境外交互：
   有時java應用需要與java外面的環境交互。這是本地方法存在的主要原因，你可以想想java需要與一些底層系統如操作系統或某些硬件交換信息時的情況。本地方法正是這樣一種交流機制：它爲我們提供了一個非常簡潔的接口，而且我們無需去了解java應用之外的繁瑣的細節。
   與操作系統交互：
   JVM支持着java語言本身和運行時庫，它是java程序賴以生存的平臺，它由一個解釋器（解釋字節碼）和一些連接到本地代碼的庫組成。然而不管怎 樣，它畢竟不是一個完整的系統，它經常依賴於一些底層（underneath在下面的）系統的支持。這些底層系統常常是強大的操作系統。通過使用本地方法，我們得以用java實現了jre的與底層系統的交互，甚至JVM的一些部分就是用C寫的，還有，如果我們要使用一些java語言本身沒有提供封裝的操作系統的特性時，我們也需要使用本地方法。
    Sun's Java
    Sun的解釋器是用C實現的，這使得它能像一些普通的C一樣與外部交互。jre大部分是用java實現的，它也通過一些本地方法與外界交互。例如：類java.lang.Thread 的 setPriority()方法是用java實現的，但是它實現調用的是該類裏的本地方法setPriority0()。這個本地方法是用C實現的，並被植入JVM內部，在Windows 95的平臺上，這個本地方法最終將調用Win32 SetPriority() API。這是一個本地方法的具體實現由JVM直接提供，更多的情況是本地方法由外部的動態鏈接庫（external dynamic link library）提供，然後被JVM調用。

三.JVM怎樣使Native Method跑起來：
    我們知道，當一個類第一次被使用到時，這個類的字節碼會被加載到內存，並且只會回載一次。在這個被加載的字節碼的入口維持着一個該類所有方法描述符的list，這些方法描述符包含這樣一些信息：方法代碼存於何處，它有哪些參數，方法的描述符（public之類）等等。
    如果一個方法描述符內有native，這個描述符塊將有一個指向該方法的實現的指針。這些實現在一些DLL文件內，但是它們會被操作系統加載到java程序的地址空間。當一個帶有本地方法的類被加載時，其相關的DLL並未被加載，因此指向方法實現的指針並不會被設置。當本地方法被調用之前，這些DLL纔會被加載，這是通過調用java.system.loadLibrary()實現的。
  
   最後需要提示的是，使用本地方法是有開銷的，它喪失了java的很多好處。如果別無選擇，我們可以選擇使用本地方法。