Java頂級父類Object

一、定義

(一)什麼是object類

    1.Object類存儲在java.lang包中,使用的時候無需顯示導入,編譯時由編譯器自動導入。是所有java類(Object類除外)的終極父類(包括標準容器類,比如數組),不過接口不繼承Object類。

    2.可以使用類型爲Object的變量指向任意類型的對象。Object類的變量只能用作各種值的通用持有者,要對他們進行任何專門的操作,都需要知道它們的原始類型並進行類型轉換。

    3.包含的函數:

      1)public Object();

      2)protected Object clone()

      3)boolean equals(Object obj)

      4)protected void finalize()

      5)Class< > getClass()

      6)int hashCode()

      7)void notify()

      8)void notifyAll()

      9)String toString()

      10)void wait()

      11)void wait(long timeout)

      12)void wait(long timeout, int nanos)     

二、用法

(一) 常用函數解析

    1.Object():默認構造方法。

      1)Java中規定:在類定義過程中,對於未定義構造函數的類,默認會有一個無參數的構造函數,作爲所有類的基類,Object類自然要反映出此特性,在源碼中,未給出Object類構造函數定義,但實際上,此構造函數是存在的。當然,並不是所有的類都是通過此種方式去構建,也自然的,並不是所有的類構造函數都是public。

    2.Clone():創建並返回此對象的一個副本。

      1)clone()方法又是一個被聲明爲native的方法,因此,我們知道了clone()方法並不是Java的原生方法,具體的實現是有C/C++完成的。clone英文翻譯爲"克隆",其目的是創建並返回此對象的一個副本。clone函數返回的是一個引用,指向的是新的clone出來的對象,此對象與原對象分別佔用不同的堆空間。

      2)當代碼執行的時候,將會檢查調用對象的類(或者父類)是否實現了java.lang.Cloneable接口(Object類不實現Cloneable)。如果沒有實現這個接口,clone()將會拋出一個檢查異常()——java.lang.CloneNotSupportedException,如果實現了這個接口,clone()會創建一個新的對象,並將原來對象的內容複製到新對象,最後返回這個新對象的引用。

      3)淺克隆(也叫做淺拷貝)僅僅複製了這個對象本身的成員變量,該對象如果引用了其他對象的話,也不對其複製僅僅複製其引用(當被複制的對象的引用類型變量內容發生變化時候,被複制的對象也會跟着變化)。

    3.finalize():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。

      1)首先,Object中定義finalize方法表明Java中每一個對象都將具有finalize這種行爲,其具體調用時機在:JVM準備對此對形象所佔用的內存空間進行垃圾回收前,將被調用。由此可以看出,此方法並不是由我們主動去調用的(雖然可以主動去調用,此時與其他自定義方法無異)。

    4.equals()與hashCode():指示某個其他對象是否與此對象“相等”; 返回該對象的哈希碼值。

      1)重寫equals()方法必須重寫hashCode()方法。因爲當僅僅重寫equals()方法改變了判斷對象相等條件,但是很多引用類型(例如hashMap等)判斷相等是通過hashCode()方法判斷key值是否相等,所以會導致意想的equals()要相等,但是hashCode()依舊是之前的邏輯導致不相等。

      2)對象相等 ó equals()相等 => hashCode()相等;根據逆反定理:hashCode()不相等 => equals()不相等 ó 對象不相等

      3)hashCode()相同的兩個對象不一定相等,換而言之不相等的兩個對象其hashCode()值可能相同。

    5.getClass():返回一個對象的運行時類。

      1)首先解釋下"類對象"的概念:在Java中,類是對具有一組相同特徵或行爲的實例的抽象並進行描述,對象則是此類所描述的特徵或行爲的具體實例。作爲概念層次的類,其本身也具有某些共同的特性,如都具有類名稱、由類加載器去加載,都具有包,具有父類,屬性和方法等。於是,Java中有專門定義了一個類,Class,去描述其他類所具有的這些特性,因此,從此角度去看,類本身也都是屬於Class類的對象。爲與經常意義上的對象相區分,在此稱之爲"類對象"。

    6.toString:返回該對象的字符串表示。

      1)在Object類中,它用於返回對象所屬類名和散列碼。

      2)絕大多數的toString方法都遵循這個格式: 類名[域值,域值,域值......]。

    7.notify()、notifyAll():喚醒在此對象監視器上等待的單個/所有線程。

      1)調用後,其所在線程不會立即釋放所持有的鎖,直到其所在同步代碼塊中的代碼執行完畢,此時釋放鎖,因此,如果其同步代碼塊後還有代碼,其執行則依賴於JVM的線程調度。

    8.wait()、wait(long timeout)、wait(long timeout, int nanos):導致當前的線程等待,直到其他線程調用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法、或者已超過某個實際時間量,、或者其他某個線程中斷當前線程。

      1)調用後當前線程將立即阻塞,且釋放其所持有的同步代碼塊中的鎖,直到被喚醒或超時或打斷後且重新獲取到鎖後才能繼續執行。

三、總結

    1.既然比較兩個對象是否相等的唯一條件(也是衝要條件)是equals,那麼爲什麼還要弄出一個hashCode(),並且進行如此約定,弄得這麼麻煩?

      1)其實,這主要體現在hashCode()方法的作用上,其主要用於增強哈希表的性能。

      2)以集合類中,以Set爲例,當新加一個對象時,需要判斷現有集合中是否已經存在與此對象相等的對象,如果沒有hashCode()方法,需要將Set進行一次遍歷,並逐一用equals()方法判斷兩個對象是否相等,此種算法時間複雜度爲o(n)。通過藉助於hasCode方法,先計算出即將新加入對象的哈希碼,然後根據哈希算法計算出此對象的位置,直接判斷此位置上是否已有對象即可。(注:Set的底層用的是Map的原理實現)

    2.在程序執行期間,只要equals方法的比較操作用到的信息沒有被修改,那麼對這同一個對象調用多次,hashCode方法必須始終如一地返回同一個整數。

      1)設計hashCode()時最重要的因素就是:無論何時,對同一個對象調用hashCode()都應該產生同樣的值。如果在講一個對象用put()添加進HashMap時產生一個hashCdoe值,而用get()取出時卻產生了另一個hashCode值,那麼就無法獲取該對象了。所以如果你的hashCode方法依賴於對象中易變的數據,用戶就要當心了,因爲此數據發生變化時,hashCode()方法就會生成一個不同的散列碼。

      2)因此,在設計hashCode方法和equals方法的時候,如果對象中的數據易變,則最好在equals方法和hashCode方法中不要依賴於該字段。

    3.大多數人認爲hashCode返回的就是對象的存儲地址,事實上這種看法是不全面的,確實有些JVM在實現時是直接返回對象的存儲地址,但是大多時候並不是這樣,只能說可能存儲地址有一定關聯。

 

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