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JDK源码系列 & JAVA语言的根类Object

总揽全局

先看类的继承结构

  • 选中要查看的类名,mac按 control + h即可看到这个类的继承结构(但是只能看到继承,不能看到接口)

  • 上图:给了我们很多的信息。

    • Object类是顶层,没有父类。

    • 所有java编译后的classes文件全部从Object类中派生出来。

    • 换句话就是,Java中的类,不论是显示写了继承Object还是没写,都会继承Object这个类。

    • 也就是说,Java中所有的类都可以使用Object类中的所有公共方法(反射除外)。

看类的diagram图

  • 选中要查看的类名,右击,Diagrams =》Show Diagram,可以看到当前类有继承哪些类和接口。

  • JDK源码系列 & JAVA语言的根类Object

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  • 上图,当然我们的Object类并没有继承任何接口和父类。

看类的注释

  • JDK源码系列 & JAVA语言的根类Object

  • 红色框是类的注释

    • 会告诉你这个类是干嘛的

    • @author写这个类的作者是谁

    • @see需要引用和参考其他代码

    • @since这个类存在于哪个JDK版本

看类中的具体有啥

  • 首先可以看看这个类中有哪些代码块、变量、方法

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  • 上图是方法的注释

    • 不是每个方法JDK开发者都给了注释

    • 但是给了注释的方法,一定要读一下注释,这就相当于喝药的说明书,看看作者有什么想要告诉你的

开始阅读源码

静态代码块

//native修饰的方法,代表着要去调用C++中的方法,这里就不看了
private static native void registerNatives();

//在类加载过程中会给静态变量和静态代码块赋值
static {
registerNatives();
}

getClass();

  • 用于获取对象的运行时对象的类

/**
* 用于获取对象的运行时对象的类
* 返回的Class对象是被 static synchronized 方法锁定的对象
*
* Class
* Object n = 0;
* Class<? extends Object> c = n.getClass();
*/
public final native Class<?> getClass();

什么是Class类?

  • 当我们编写一个新的JAVA类时,JVM就会帮我们编译成class对象,存放在同名的.class文件中。在运行时,当需要生成这个类的对象,JVM就会检查此类是否已经装载内存中。若是没有装载,则把.class文件装入到内存中。若是装载,则根据class文件生成实例对象。

  • 说白了,这个就是Object类的一种表现形式。

hashCode();

  • hashcode就是通过hash函数得来的,通俗的说,就是通过某一种算法得到的,hashcode就是在hash表中有对应的位置。

什么是hash

  • hash是一个函数,该函数中的实现就是一种算法,就是通过一系列的算法来得到一个hash值。

Hash函数有哪些?

JDK源码系列 & JAVA语言的根类Object

对象的hashcode怎么得来的呢?

hashcode的作用?

  • 为什么hashcode就查找的更快,比如:我们有一个能存放1000个数这样大的内存中,在其中要存放1000个不一样的数字,用最笨的方法,就是存一个数字,就遍历一遍,看有没有相同得数,当存了900个数字,开始存901个数字的时候,就需要跟900个数字进行对比,这样就很麻烦,很是消耗时间,用hashcode来记录对象的位置,来看一下。hash表中有1、2、3、4、5、6、7、8个位置,存第一个数,hashcode为1,该数就放在hash表中1的位置,存到100个数字,hash表中8个位置会有很多数字了,1中可能有20个数字,存101个数字时,他先查hashcode值对应的位置,假设为1,那么就有20个数字和他的hashcode相同,他只需要跟这20个数字相比较(equals),如果每一个相同,那么就放在1这个位置,这样比较的次数就少了很多,实际上hash表中有很多位置,这里只是举例只有8个,所以比较的次数会让你觉得也挺多的,实际上,如果hash表很大,那么比较的次数就很少很少了。 通过对原始方法和使用hashcode方法进行对比,我们就知道了hashcode的作用,并且为什么要使用hashcode了。

equals和hashcode的关系

  • hashcode用来判断在哪个桶内,equals用来判断这个数在这个桶内是否相等。

  • 如果两个对象equals相等,那么这两个对象的HashCode一定也相同。

  • 如果两个对象的HashCode相同,不代表两个对象就相同,只能说明这两个对象在散列存储结构中,存放于同一个位置。

为什么equals方法重写的话,建议也一起重写hashcode方法?

  • 有个A类重写了equals方法,但是没有重写hashCode方法,看输出结果,对象a1和对象a2使用equals方法相等,按照上面的hashcode的用法,那么他们两个的hashcode肯定相等,但是这里由于没重写hashcode方法,他们两个hashcode并不一样,所以,我们在重写了equals方法后,尽量也重写了hashcode方法,通过一定的算法,使他们在equals相等时,也会有相同的hashcode值。

/**
* 返回对象的hash码值, 支持此方法是为了有利于hash表,例如HashMap
* 1、在程序运行期间,在同一个对象上调用该方法,必须返回相同的整数,
* 2、这个整数不需要在下一次运行期间保持一致。
* 3、如果equals方法返回的两个对象相等,那么hashCode必须相等。
* 4、如果equlas方法能发挥的两个对象不相等,那么hashCode尽量产生不同的值,
* 因为这样可以避免指针碰撞而提高hash表的性能。
* 5、类Object定义的hashCode方法确实为不同对象返回不同整数,
* 这通常采用对象的内部地址转化为整数实现,Java编程语言不需要实现这个技术,native
*/
public native int hashCode();

equals(Object obj)

  • 比较是否有其它对象跟它相等

/**
* 比较是否有其它对象跟它相等
* 自反性:对于任何非空引用值x , x.equals(x)应该返回true
* 对称性:对于任何非空引用值x和y , x.equals(y)应返回true当且仅当y.equals(x)返回true
* 传递性:对于任何非空引用值x 、 y和z ,如果x.equals(y)返回true并且y.equals(z)返回true ,那么x.equals(z)应该返回true
* 一致性:对于任何非空引用值x和y , x.equals(y)多次调用始终返回true或始终返回false ,前提是没有修改对象上的equals比较中使用的信息。
* 非空性:对于任何非空引用值x , x.equals(null)应返回false
*
* 对于任何非空引用值x和y,当且仅当x和y引用同一个对象( x == y的值为true )时,此方法才返回true 。
*/
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}

clone()

  • 用于创建并返回一个对象的拷贝(浅拷贝)

  • 深拷贝:会连引用的对象也重新创建。

/**
* 创建并返回此对象的一个副本.
* 通常来说:
* x.clone() != x //true
* x.clone().getClass() == x.getClass() //true
* x.clone().equals(x) //true
* Object类本身没有实现Cloneable接口,如果对object对象进行拷贝,则会抛出运行时异常
*/
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

toString()

  • 返回对象的字符串表现形式

/**
* 返回对象的字符串表示形式.
* 通常来说,推荐该方法返回一个易于人读的字符串,建议用户子类重写该方法
* 字符串由对象是其实例的类的名称@对象哈希码的无符号十六进制表示组成
*/
public String toString() {
return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}

notify()

  • 唤醒在此监视器上等待的线程

/**
* 唤醒在此监视器上等待的线程.
* 监视器:锁
* 如果有N个线程等待,那么随机唤醒一个优先级最高的线程
* 调用wait()方法可以让一个线程在对象监视器上等待
* 这个方法只能被获取到锁的线程调用,如何获得锁:
* 1、执行对象的同步实例方法
* 2、使用 synchronized 内置锁
* 3、对于 Class 类型的对象,执行同步静态方法
* 仅仅只有一个线程在同一时刻获取到锁
*/
public final native void notify();

notifyAll()

/**
* 唤醒在此对象监视器上等待的所有线程.
* 被唤醒的线程不是立马投入工作,除非当前线程释放了锁资源,
* 被唤醒的线程,他们等待线程调度器分配锁资源,也就是争抢锁
* 该方法,只有获取到锁资源的对象,才能调用
*/
public final native void notifyAll();

wait()

  • 调用wait()方法,当前线程进入等待状态。

/**
* 调用wait()方法,当前线程进入等待状态。只有调用notify()和notifyAll()方法来唤醒
* 相当于调用了wait(0)
* 获得锁资源的线程,才能调用wait()方法,调用完成后,线程释放锁资源,然后线程等待重新获取锁并执行
* 使用方式:
* synchronized (obj) {
* while ()
* obj.wait();
* }
*/
public final void wait() throws InterruptedException {
wait(0);
}

wait(long timeout)

/**
* 当前线程处在等待(阻塞)状态,除非调用notify()和notifyAll()方法或者时间到了被唤醒
*
* 如果超时时间为0,则不会超时,类似wait()
* synchronized (obj) {
* while ()
* obj.wait(timeout);
* }
*/
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;

wait(long timeout, int nanos)

/**
* 类似wait(long timeout) 额外多了个nanos的超时时间(纳秒)timeout+nanos
* nanos取之范围在 0-999999
* 如果wait(0,0) 则不会超时,相当于wait()
* synchronized (obj) {
* while ()
* obj.wait(timeout, nanos);
* }
*/
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);
}

finalize()

/**
* 用于垃圾回收器处理进行资源清理时使用
*/
protected void finalize() throws Throwable { }

总结


下期博文 JDK源码系列 & JAVA语言的基本数据类型Byte