一、概述
Object 類是位于java.lang包下面的類扣甲，是所有類的父類篮赢，是類層級的根，所有的對象琉挖，包括數(shù)組启泣、也都實現(xiàn)了Object的方法。
二示辈、源碼分析
(1) registerNatives方法與靜態(tài)代碼塊寥茫，源碼如下：
private static native void registerNatives();
static {
registerNatives();
}
說明：
native 關(guān)鍵字修飾的方法沒有方法體， 這是java調(diào)用其他地方的接口的一個聲明關(guān)鍵字矾麻，意思是這個方法不是java實現(xiàn)的纱耻，native關(guān)鍵字是與c語言聯(lián)合開發(fā)的時候使用 ，為了能夠快速執(zhí)行代碼射富。hashCode()方法也用到了膝迎，因為涉及內(nèi)存，C語言操作比java快捷高效胰耗。 值得注意的是限次，native方法不能與abstract方法一起使用，因為native表示這些方法是有實現(xiàn)體的，但是abstract卻表示這些方法是沒有實現(xiàn)體的卖漫，那么兩者矛盾费尽，肯定也不能一起使用。
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registerNatives()方法的作用是在類加載時羊始，就主動將本地方法連接到調(diào)用方旱幼， 當(dāng)Java程序需要調(diào)用本地方法時就可以直接調(diào)用，而不需要虛擬機(jī)再去定位并鏈接突委。 這樣做的好處有以下4點：
a. 通過registerNatives方法在類被加載的時候就主動將本地方法鏈接到調(diào)用方柏卤，比當(dāng)方法被使用時再由虛擬機(jī)來定位和鏈接更方便有效。
b. 如果本地方法在程序運(yùn)行中更新了匀油，可以通過調(diào)用registerNative方法進(jìn)行更新缘缚。
c. Java程序需要調(diào)用一個本地應(yīng)用提供的方法時，因為虛擬機(jī)只會檢索本地動態(tài)庫敌蚜，因而虛擬機(jī)是無法定位到本地方法實現(xiàn)的桥滨，這個時候就只能使用registerNatives()方法進(jìn)行主動鏈接。
d. 通過registerNatives()方法弛车，在定義本地方法實現(xiàn)的時候齐媒，可以不遵守 JNI命名規(guī)范 。 JNI命名規(guī)范要求本地方法名由“包名”+“方法名”構(gòu)成 纷跛。
(2) getClass()方法源碼如下：
public final native Class<?> getClass();
我們可以看到喻括，getClass方法也是用native關(guān)鍵字修飾的，原因同上贫奠；同時還被final關(guān)鍵字修飾双妨。final修飾的方法是不能被子類重寫的，我們來詳細(xì)分析以下這里的內(nèi)容叮阅。
說明：
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final修飾符在java中的作用有以下3點：
a. final修飾的類，為最終類泣特，該類不能被繼承浩姥，如String 類。
b. final修飾的方法可以被繼承和重載状您，但是不能被重寫勒叠。
c. final修飾的變量是不能被修改的，是個常量膏孟。
此處就是為了防止任何繼承類改變它的本來含義眯分，希望此方法的行為在繼承期間保持不變，而且不可被覆蓋或是改寫柒桑。
- getClass()方法能夠獲取此Object的運(yùn)行時類弊决，是利用反射機(jī)制完成的。java中類的生命周期，會經(jīng)歷加載飘诗、連接(驗證与倡、準(zhǔn)備、解析)昆稿、初始化纺座、使用、卸載五個步驟溉潭。加載過程中會經(jīng)歷一個流程java->class-> 內(nèi)存(生成Java.lang.Class文件)净响。生成的.class文件將會在反射中使用。如果有一個實例那么就可以通過實例的getClass()方法獲取該對象的類型類,如果你知道一個類型,那么你可以使用.class()的方法獲得該類型的類型類喳瓣。
(3)hashCode()方法源碼如下：
public native int hashCode();
hashCode()方法返回當(dāng)前對象運(yùn)行時的hash碼馋贤，是用于支持散列表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因為散列表在進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲時依賴hash碼決定數(shù)據(jù)存儲的邏輯位置夫椭。在程序運(yùn)行中掸掸，無論什么情況下，相同的對象對應(yīng)的hash碼一定是相同的蹭秋。但是不同的對象有可能會返回相同的hash碼扰付。那么其實也代表如果兩個對象的hash碼不一致，這兩個對象一定是不同的仁讨。hashCode方法還具有以下3個特點：
在 Java 應(yīng)用程序執(zhí)行期間羽莺，在對同一對象多次調(diào)用 hashCode 方法時，必須一致地返回相同的整數(shù)洞豁，前提是將對象進(jìn)行 equals 比較時所用的信息沒有被修改盐固。從某一應(yīng)用程序的一次執(zhí)行到同一應(yīng)用程序的另一次執(zhí)行，該整數(shù)無需保持一致丈挟。
如果根據(jù) equals(Object) 方法刁卜，兩個對象是相等的，那么對這兩個對象中的每個對象調(diào)用 hashCode 方法都必須生成相同的整數(shù)結(jié)果曙咽。
如果根據(jù) equals(java.lang.Object) 方法蛔趴，兩個對象不相等，那么對這兩個對象中的任一對象上調(diào)用 hashCode方法不要求一定生成不同的整數(shù)結(jié)果例朱，為不相等的對象生成不同整數(shù)結(jié)果可以提高哈希表的性能孝情。
hashCode()方法有時也會返回相同的hash值，就是我們所說的hash沖突洒嗤。因為盡管虛擬機(jī)在運(yùn)行過程中箫荡，不同的對象的地址一定是不同的，但是由于hashcode需要固定25位或者31位渔隶，那么就導(dǎo)致真正的hashcode值需要在對象地址上做一定的操作羔挡。從而將一個大范圍區(qū)間的值映射到一個小范圍區(qū)間的值（hashcode的計算過程），這樣的操作必定會導(dǎo)致一部分?jǐn)?shù)據(jù)的計算結(jié)果會重復(fù)。
(4) equals()方法源碼如下：
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}
Object中的equals方法默認(rèn)比較當(dāng)前對象的引用婉弹，是直接判斷this和obj本身的值是否相等睬魂，即用來判斷調(diào)用equals的對象和形參obj所引用的對象是否是同一對象，所謂同一對象就是指內(nèi)存中同一塊存儲單元镀赌，如果this和obj指向的是同一塊內(nèi)存對象氯哮，則返回true,如果this和obj指向的不是同一塊內(nèi)存，則返回false商佛，注意：即便是內(nèi)容完全相等的兩塊不同的內(nèi)存對象喉钢，也返回false。
值得注意的是良姆，String類重寫了此方法肠虽，源代碼如下：
public boolean equals(Object anObject) {
if (this == anObject) {
return true;
}
if (anObject instanceof String) {
String anotherString = (String)anObject;
int n = count;
if (n == anotherString.count) {
char v1[] = value;
char v2[] = anotherString.value;
int i = offset;
int j = anotherString.offset;
while (n– != 0) {
if (v1[i++] != v2[j++])
return false;
}
return true;
}
}
return false;
}
(5) toString()方法源碼如下：
public String toString() {
return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}
說明：
getName() 以String形式返回類對象的名稱（包括包名） 。
Integer.toHexString(hashCode()) 以對象的哈希碼為參數(shù)玛追，以16進(jìn)制無符號整數(shù)形式返回此哈希碼的字符串表示形式恤筛。
(6) 我們進(jìn)入到toHexString源碼中讯检，如下：
public static String toHexString(int i) {
return toUnsignedString0(i, 4);
}
private static String toUnsignedString0(int val, int shift) {
// assert shift > 0 && shift <=5 : "Illegal shift value";
//為了計算val值對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)中除去首部0的個數(shù)后剩下的有效位數(shù)mag颂翼。
//Integer.SIZE： int在jvm中占4個字節(jié)枪蘑，共32位；
//首部0的個數(shù)：是指從左邊第一個位置開始累加0的個數(shù)陆馁，一直加到第一個非零值找颓；
//方法numberOfLeadingZeros() 就是計算首部0的個數(shù)。
int mag = Integer.SIZE - Integer.numberOfLeadingZeros(val);
//計算 i 的有效二進(jìn)制的位數(shù)所需要占的字符數(shù)（即對應(yīng)的16進(jìn)制的有效位數(shù)）叮贩，toString()方法是以16進(jìn)制返回击狮，這里就以16進(jìn)制來解釋。
int chars = Math.max(((mag + (shift - 1)) / shift), 1);
char[] buf = new char[chars];
//將val值以16進(jìn)制數(shù)形式存進(jìn)buf數(shù)組中益老。
formatUnsignedInt(val, shift, buf, 0, chars);
// Use special constructor which takes over "buf".
return new String(buf, true);
}
(7) 我們再進(jìn)入到numberOfLeadingZeros()方法中查看源碼彪蓬，如下：
public static int numberOfLeadingZeros(int i) {
// HD, Figure 5-6
if (i == 0)
return 32;
// 初始首部0的個數(shù)：1 假定最高位有一個0，最后的時候會根據(jù)最高位是否位零補(bǔ)償返回
int n = 1;
// 下面的代碼主要是為了找出左邊第一個非零值的位置
// 采用二分查找的方法捺萌，首先將 i 無符號右移16位后寞焙，有兩種情況(a, b)：
// a. 右移后 = 0，則第一個非零值出現(xiàn)在低16位互婿，那么 i 首位至少有16個0（n=17），
// 同時將 i 左移16位后賦值給自己（將低16位移到了高16位辽狈，這樣可以使兩種保持同一的狀態(tài)進(jìn)行后續(xù)判斷）慈参；
// b. 右移后！=0刮萌，則第一個非零值出現(xiàn)在高16位（n=1）驮配，繼續(xù)在高16位中尋找；
// 將高16位繼續(xù)分為 高8位和低8位進(jìn)行判斷，一直二分到還有兩位的時候壮锻；
// 最后 i 無符號右移31位（結(jié)果要么是0要么是1）琐旁，如果右移后為0，說明此時的最高位為0猜绣，無需補(bǔ)償灰殴，直接返回 n；
// 如果右移后是1掰邢，則說明最高位不為0牺陶，需補(bǔ)償，返回 n-1辣之；
if (i >>> 16 == 0) { n += 16; i <<= 16; }
if (i >>> 24 == 0) { n += 8; i <<= 8; }
if (i >>> 28 == 0) { n += 4; i <<= 4; }
if (i >>> 30 == 0) { n += 2; i <<= 2; }
n -= i >>> 31;
return n;
}
我們可以看出掰伸， 源碼應(yīng)用了二分查找，先把32位整形分為高16位和低16位查找非零數(shù)怀估，在對高16位進(jìn)行或低16位進(jìn)行二分狮鸭，以此類推，直到找到左邊第一個非零值的位置多搀。
(8) 最后我們在進(jìn)入到formatUnsignedInt()方法中歧蕉，源碼如下：
static int formatUnsignedInt(int val, int shift, char[] buf, int offset, int len) {
int charPos = len;
int radix = 1 << shift;
int mask = radix - 1;
do {
buf[offset + --charPos] = Integer.digits[val & mask];
val >>>= shift;
} while (val != 0 && charPos > 0);
return charPos;
}
/**
* All possible chars for representing a number as a String
*/
final static char[] digits = {
'0' , '1' , '2' , '3' , '4' , '5' ,
'6' , '7' , '8' , '9' , 'a' , 'b' ,
'c' , 'd' , 'e' , 'f' , 'g' , 'h' ,
'i' , 'j' , 'k' , 'l' , 'm' , 'n' ,
'o' , 'p' , 'q' , 'r' , 's' , 't' ,
'u' , 'v' , 'w' , 'x' , 'y' , 'z'
};
源碼中，先進(jìn)行按位與運(yùn)算酗昼，算出val的二進(jìn)制中低四位對應(yīng)的10進(jìn)制的值廊谓，在數(shù)組中獲取對應(yīng)的16進(jìn)制值，存進(jìn)buf字符數(shù)組中麻削；后將val無符號右移4位蒸痹，保持在最低四位與mask進(jìn)行按位與運(yùn)算，在數(shù)組中獲取對應(yīng)的16進(jìn)制值呛哟，存進(jìn)buf字符數(shù)組中叠荠，以此循環(huán)，直到val=0或者charPos<=0后退出循環(huán)扫责。digits 數(shù)組中表示 16 進(jìn)制的是前 16 個榛鼎，數(shù)組下標(biāo)最大為 15， Integer.digits[val & mask] 保證了每次從最低四位開始匹配對應(yīng)的 16 進(jìn)制數(shù)鳖孤≌哂椋總結(jié)起來步驟如下：
a. 計算 hashCode 對應(yīng)的有效二進(jìn)制位數(shù) n
b. n 位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)的 16 進(jìn)制數(shù)的個數(shù)，即對應(yīng)的所要占據(jù)的字符數(shù)
c. 將 n 位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為 16 進(jìn)制數(shù)并存入字符數(shù)組中
d. 最后返回 16 進(jìn)制無符號整數(shù)的字符串
(9) clone()方法源碼如下：
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
說明：
如果一個類沒有子類,那么這個類的protected方法就只能在這個類所在包下的類中被調(diào)用,如果這個方法有子類,那么這個子類繼承父類的protected方法也就只能在這個子類內(nèi)部使用苏揣。
一個類想要使用clone()方法的話黄鳍，就要先實現(xiàn)克隆接口Cloneable。Cloneable接口進(jìn)去發(fā)現(xiàn)平匈，沒有任何內(nèi)容框沟，這個接口是一個JVM標(biāo)記接口藏古。如果在沒有實現(xiàn) Cloneable接口的實例上調(diào)用Object的clone()方法，則會導(dǎo)致拋出CloneNotSupportedException異常忍燥。
標(biāo)記接口是計算機(jī)科學(xué)中的一種設(shè)計思路拧晕，用于給那些面向?qū)ο蟮木幊陶Z言描述對象。因為編程語言本身并不支持為類維護(hù)元數(shù)據(jù)梅垄，而標(biāo)記接口可以用作描述類的元數(shù)據(jù)厂捞，彌補(bǔ)了這個功能上的缺失。對于實現(xiàn)了標(biāo)記接口的類哎甲，我們就可以在運(yùn)行時通過反射機(jī)制去獲取元數(shù)據(jù)蔫敲。
淺克隆是在克隆時，基本數(shù)據(jù)類型直接拷貝炭玫，而引用類型只能拷貝引用地址奈嘿。
深克隆是重寫clone方法，每次調(diào)用時吞加， 先克隆一下引用類型裙犹，把克隆后的引用類型設(shè)置給克隆的對象
(10) finalize()方法源碼如下：
protected void finalize() thirows Throwable { }
此方法是垃圾回收時調(diào)用的方法，存在以下兩種情況可能會調(diào)用：
對象置為空后衔憨，JVM內(nèi)存不充足時會回收
可以主動建議JVM回收Runtime.getRunTime().gc()
(11) notify()方法
學(xué)習(xí)多線程時詳細(xì)介紹
(12) notifyAll()方法
學(xué)習(xí)多線程時詳細(xì)介紹
(13) wait()方法
學(xué)習(xí)多線程時詳細(xì)介紹
三叶圃、總結(jié)
Object類作為所有類的根類，學(xué)好它的源碼是非常必要的践图，也能帶給我們更多的思考掺冠。
