Java中Object類的十二種方法及作用

Object是Java所有類的基類迈嘹，是整個(gè)類繼承結(jié)構(gòu)的頂端碰酝，我們幾乎每次都需要使用到它丐黄。
Object的12種方法分別是：registerNatives()绊序、getClass()纷宇、hashCode()夸盟、equals()、clone()像捶、toString()上陕、wait()桩砰、wait(long)、wait(long,int)释簿、notify()亚隅、notifyAll()、finalize()庶溶。下面對(duì)這些方法做一個(gè)總結(jié)歸納煮纵。

registerNatives()

private static native void registerNatives();
static {
   registerNatives();
}

這個(gè)方法是一個(gè)注冊(cè)本地方法，由JVM實(shí)現(xiàn)渐尿，底層是C/C++實(shí)現(xiàn)的醉途，由代碼我們可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題，為什么要使用靜態(tài)方法砖茸，還要放在靜態(tài)塊中呢隘擎？
原因是類初始化的順序是：
父類–靜態(tài)變量/父類–靜態(tài)初始化塊
子類–靜態(tài)變量/子類–靜態(tài)初始化塊
父類–變量/父類–初始化塊
父類–構(gòu)造器
子類–變量/子類–初始化塊
子類–構(gòu)造器
放入靜態(tài)代碼塊中保證了父類的類變量及方法的初始化一定先于子類，所以當(dāng)子類調(diào)用響應(yīng)native方法凉夯，比如計(jì)算hashCode()時(shí)货葬，一定可以保證能夠調(diào)用到JVM的native方法。

getClass()

public final native Class<?> getClass();

這是一個(gè) public的方法劲够，我們可以直接通過對(duì)象調(diào)用震桶。
類加載的第一階段類的加載就是將 .class文件加載到內(nèi)存，并生成一個(gè) java.lang.Class對(duì)象的過程征绎。 getClass()方法就是獲取這個(gè)對(duì)象蹲姐，這是當(dāng)前類的對(duì)象在運(yùn)行時(shí)類的所有信息的集合。這個(gè)方法是反射三種方式之一(類名.class人柿、對(duì)象.getClass柴墩、Class.forName("全類名"))。

hashCode()

public native int hashCode();

這是一個(gè) public的方法凫岖，所以子類可以重寫它江咳。這個(gè)方法返回當(dāng)前對(duì)象的 hashCode值，這個(gè)值是一個(gè)整數(shù)范圍內(nèi)的 （-2^31~2^31-1）數(shù)字哥放。
對(duì)于 hashCode有以下幾點(diǎn)約束:

在 Java應(yīng)用程序執(zhí)行期間歼指，在對(duì)同一對(duì)象多次調(diào)用 hashCode 方法時(shí)，必須一致地返回相同的整數(shù)甥雕，前提是將對(duì)象進(jìn)行 equals 比較時(shí)所用的信息沒有被修改踩身；
如果兩個(gè)對(duì)象 x.equals(y) 方法返回 true，則 x社露、 y這兩個(gè)對(duì)象的 hashCode必須相等惰赋。
如果兩個(gè)對(duì)象 x.equals(y) 方法返回 false，則 x、 y這兩個(gè)對(duì)象的 hashCode可以相等也可以不等赁濒。但是轨奄，為不相等的對(duì)象生成不同整數(shù)結(jié)果可以提高哈希表的性能。
默認(rèn)的 hashCode是將內(nèi)存地址轉(zhuǎn)換為的 hash值拒炎，重寫過后就是自定義的計(jì)算方式挪拟；也可以通過 System.identityHashCode(Object)來返回原本的 hashCode。

equals()

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

用于比較當(dāng)前對(duì)象與目標(biāo)對(duì)象是否相等击你，默認(rèn)是比較引用是否指向同一對(duì)象玉组。為 public方法，子類可重寫丁侄。

為什么需要重寫 equals方法惯雳？

因?yàn)槿绻恢貙慹quals方法，當(dāng)將自定義對(duì)象放到 map或者 set中時(shí)鸿摇；如果這時(shí)兩個(gè)對(duì)象的 hashCode相同石景，就會(huì)調(diào)用 equals方法進(jìn)行比較，這個(gè)時(shí)候會(huì)調(diào)用 Object中默認(rèn)的 equals方法拙吉，而默認(rèn)的 equals方法只是比較了兩個(gè)對(duì)象的引用是否指向了同一個(gè)對(duì)象潮孽，顯然大多數(shù)時(shí)候都不會(huì)指向，這樣就會(huì)將重復(fù)對(duì)象存入 map或者 set中筷黔。這就破壞了 map與 set不能存儲(chǔ)重復(fù)對(duì)象的特性往史，會(huì)造成內(nèi)存溢出。

重寫 equals方法的幾條約定：

自反性：即 x.equals(x)返回 true佛舱， x不為 null椎例；
對(duì)稱性：即 x.equals(y)與 y.equals(x）的結(jié)果相同， x與 y不為 null请祖；
傳遞性：即 x.equals(y)結(jié)果為 true, y.equals(z)結(jié)果為 true订歪，則 x.equals(z)結(jié)果也必須為 true；
一致性：即 x.equals(y)返回 true或 false损拢，在未更改 equals方法使用的參數(shù)條件下，多次調(diào)用返回的結(jié)果也必須一致撒犀。 x與 y不為 null福压。
如果 x不為 null, x.equals(null)返回 false。

clone()

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

此方法返回當(dāng)前對(duì)象的一個(gè)副本或舞。

這是一個(gè) protected方法荆姆，提供給子類重寫。但需要實(shí)現(xiàn) Cloneable接口映凳，這是一個(gè)標(biāo)記接口胆筒，如果沒有實(shí)現(xiàn)，當(dāng)調(diào)用 object.clone()方法，會(huì)拋出 CloneNotSupportedException仆救。

@Override    
protected CloneTest clone() throws CloneNotSupportedException
{
    return （CloneTest) super.clone();
}

那如果我們要進(jìn)行深拷貝怎么辦呢抒和？
答案是：如果成員變量是引用類型，想實(shí)現(xiàn)深拷貝彤蔽，則成員變量也要實(shí)現(xiàn) Cloneable接口摧莽，重寫 clone方法。

toString()

public String toString() {
        return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
    }

這是一個(gè) public方法顿痪，子類可重寫镊辕，建議所有子類都重寫 toString方法，默認(rèn)的 toString方法蚁袭，只是將當(dāng)前類的全限定性類名 +@+十六進(jìn)制的 hashCode值征懈。

wait()/ wait(long)/ wait(long,int)

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);
}

這三個(gè)方法是用來線程間通信用的，作用是阻塞當(dāng)前線程揩悄，等待其他線程調(diào)用 notify()/notifyAll()方法將其喚醒卖哎。這些方法都是 publicfinal的，不可被重寫虏束。

注意：

此方法只能在當(dāng)前線程獲取到對(duì)象的鎖監(jiān)視器之后才能調(diào)用棉饶，否則會(huì)拋出 IllegalMonitorStateException異常。
調(diào)用 wait方法镇匀，線程會(huì)將鎖監(jiān)視器進(jìn)行釋放照藻；而 Thread.sleep，Thread.yield()并不會(huì)釋放鎖汗侵。
wait方法會(huì)一直阻塞幸缕，直到其他線程調(diào)用當(dāng)前對(duì)象的 notify()/notifyAll()方法將其喚醒；而 wait(long)是等待給定超時(shí)時(shí)間內(nèi)（單位毫秒）晰韵，如果還沒有調(diào)用 notify()/nofiyAll()會(huì)自動(dòng)喚醒发乔； wait(long,int)如果第二個(gè)參數(shù)大于 0并且小于 999999，則第一個(gè)參數(shù) +1作為超時(shí)時(shí)間雪猪；

notify()/notifyAll()

public final native void notify();

public final native void notifyAll();

前面說了栏尚，如果當(dāng)前線程獲得了當(dāng)前對(duì)象鎖，調(diào)用 wait方法只恨，將鎖釋放并阻塞译仗；這時(shí)另一個(gè)線程獲取到了此對(duì)象鎖，并調(diào)用此對(duì)象的 notify()/notifyAll()方法將之前的線程喚醒官觅。這些方法都是 publicfinal的纵菌，不可被重寫。

publicfinalnativevoidnotify(); 隨機(jī)喚醒之前在當(dāng)前對(duì)象上調(diào)用 wait方法的一個(gè)線程
publicfinalnativevoidnotifyAll(); 喚醒所有之前在當(dāng)前對(duì)象上調(diào)用 wait方法的線程

注意：調(diào)用 notify()后休涤，阻塞線程被喚醒咱圆，可以參與鎖的競爭，但可能調(diào)用 notify()方法的線程還要繼續(xù)做其他事，鎖并未釋放序苏，所以我們看到的結(jié)果是手幢，無論 notify()是在方法一開始調(diào)用，還是最后調(diào)用杠览，阻塞線程都要等待當(dāng)前線程結(jié)束才能開始弯菊。

finalize

 protected void finalize() throws Throwable { }

此方法是在垃圾回收之前，JVM會(huì)調(diào)用此方法來清理資源踱阿。此方法可能會(huì)將對(duì)象重新置為可達(dá)狀態(tài)管钳，導(dǎo)致JVM無法進(jìn)行垃圾回收。永遠(yuǎn)不要主動(dòng)調(diào)用某個(gè)對(duì)象的 finalize()方法软舌，該方法由垃圾回收機(jī)制自己調(diào)用才漆；

感謝codesheep!