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理解Java中对象基础Object类

一、object简述

源码注释:object类是所有类层级关系的root节点,作为所有类的超类,包括数组也实现了该类的方法,注意这里说的很明确,指类层面。

所以在java中有一句常说的话,一切皆对象,这话并不离谱。

1、显式扩展

结论验证

既然object作为所有类的父级别的类,则不需要在显式的添加继承关系,​<code>​each01​</code>​编译期就会提示移除冗余。

这里​<code>​each01​</code>​​与​<code>​objea02​</code>​​对象实例都有object类中的​<code>​hashcode​</code>​方法,这里对既有结论的验证。

编译文件

再从jvm编译层面看下字节码文件,是如何加载,使用​<code>​javap -c​</code>​​命令查看编译后的文件,注意jdk版本​<code>​1.8​</code>​;

invokespecial命令:可以查看jvm的官方文档中的指令说明,调用实例化方法,和父类的初始化方法调用等,这里通过三个类的层级关系,再次说明object超类不需要显式继承,即使显式声明但编译后源码依旧会清除冗余。

2、引用与对象

通常把下面过程称为:创建一个object对象;

细节描述:声明对象引用​<code>​object​</code>​​;通过​<code>​new​</code>​​关键字创建对象并基于默认构造方法初始化;将对象引用​<code>​object​</code>​指向创建的对象。

这一点可以基于jvm运行流程去理解,所以当对象一旦失去全部引用时,会被标记为垃圾对象,在垃圾收集器运行时清理。

接受任意数据类型对象的引用

既然object作为java中所有对象的超类,则根据继承关系的特点,以及向上转型机制,object可以接受任意数据类型对象的引用,例如在集合容器或者传参过程,不确定对象类型时可以使用object:

这里要强调一下这个向上转型的过程:

通过上面流程分析,这里创建一个父类引用​<code>​obj01​</code>​​,并指向子类​<code>​each02obj01​</code>​​对象,所以在输出的时候,调用的是子类的​<code>​tostring​</code>​方法。

二、基础方法

1、getclass

在程序运行时获取对象的实例类,进而可以获取详细的结构信息并进行操作:

该方法在泛型,反射,动态代理等机制中有很多场景应用。

2、tostring

返回对象的字符串描述形式,object提供的是类名与无符号十六进制的哈希值组合表示,为了能返回一个信息明确的字符串,子类通常会覆盖该方法:

在java中,打印对象的时候,会执行​<code>​string.valueof​</code>​​转换为字符串,该方法的底层依旧是对象的​<code>​tostring​</code>​方法:

3、equals与hashcode

equals:判断两个对象是否相等;

hashcode:返回对象的哈希码值;

​<code>​equals​</code>​判断方法需要考量实际的场景与策略,例如常见的公民注册后分配的身份id是不能修改的,但是名字可以修改,那么就可能存在这样的场景:

从程序本身看,这确实是创建两个对象,但是放在场景下,这的确是描述同一个人,所以这时候可以在​<code>​equals​</code>​方法中定义比较规则,如果id相同则视为同一个对象:

这里还要注意值类型和引用类型的区别,如果出现​<code>​null​</code>​比较情况,要返回false。

通常在子类中会同时覆盖这两个方法,这样做法在集合容器的设计上已经体现的淋漓尽致。

4、thread相关

wait:线程进入waiting等待状态,不会争抢锁对象

notify:随机通知一个在该对象上等待的线程;

notifyall:唤醒在该对象上所有等待的线程;

注意这里:​<code>​native​</code>​关键字修饰的方法,即调用的是原生函数,也就是常说的基于c/c++实现的本地方法,以此提高和系统层面的交互效率降低交互复杂程度。

5、clone

返回当前对象的拷贝:

关于该方法的细节规则极度复杂,要注意下面几个核心点:

对象必须实现cloneable接口才可以被克隆;

数据类型:值类型,string类型,引用类型;

深浅拷贝的区别和与之对应的实现流程;

在复杂的包装类型中,组合的不同变量类型;

6、finalize

当垃圾收集器确认该对象上没有引用时,会调用finalize方法,即清理内存释放资源:

通常子类不会覆盖该方法,除非在子类中有一些其他必要的资源清理动作。

三、生命周期

1、作用域

在下面main方法执行结束之后,无法再访问​<code>​each05obj01​</code>​​的实例对象,因为对象的引用​<code>​each05​</code>​丢失:

这里就会存在一个问题,引用丢失导致对象无法访问,但是对象在此时可能还是存在的,并没有释放内存的占用。

2、垃圾回收机制

java通过new创建的对象会在堆中开辟内存空间存储,当对象失去所有引用时会被标记为垃圾对象,进而被回收;

这里涉及下面几个关键点:

jvm中垃圾收集器会监控创建的对象 ;

当判断对象不存在引用时,会执行清理动作;

完成对象清理后会重新整理内存空间;

这里存在一个很难理解的概念,即对象不存在引用的判断,也就是常说的可达性分析算法:基于对象到根对象的引用链是否可达来判断对象是否可以被回收;gc-roots根引用集合,也可以变相理解为存活对象的集合。(详见jvm系列)

通过object对象的分析,结合java方方面面的机制和设计,可以去意会一些所谓的编程思想。

四、源代码地址

理解Java中对象基础Object类