Java基础教程(19)--Object类

Posted 2021-02-02 maconn

??Object类位于类结构树的最顶端，所有的类都是它的直接或间接子类，因此所有的类都继承了Object类的方法，我们可以在需要的时候覆盖这些方法。下面是一些将会在本文中讨论的Object类的方法：

• protected Object clone() throws CloneNotSupportedException
  ??创建并返回此对象的副本。
• public boolean equals(Object obj)
  ??判断某个对象是否与这个对象“相等”。
• protected void finalize() throws Throwable
  ??当垃圾回收器将对象从内存中清理出去之前要做的清理工作。
• public final Class getClass()
  ??返回对象所属的类类型。
• public int hashCode()
  ??返回对象的hash值。
• public String toString()
  ??返回对象的字符串表示形式。

??下面的notify，notifyAll和wait方法在同步独立运行的线程的活动中扮演着不同的角色，本文不会去介绍它们，有关这一部分的内容将会在以后的文章中讨论：

• public final void notify()
• public final void notifyAll()
• public final void wait()
• public final void wait(long timeout)
• public final void wait(long timeout, int nanos)

一.equals方法

??Object了类中的equals方法用于检测一个对象是否等于另外一个对象。在Object类中，这个方法将会判断两个对象是否具有相同的引用。如果两个对象具有相同的引用，它们一定是相等的。从这点上看，将其作为默认操作也是合乎情理的。然而，对于大多数类来说，这种判断并没有什么意义。我们在判断两个对象是否相等时，应该比较它们的内容，而不仅仅是判断它们是不是同一个对象。因此，大多数情况下，当我们需要使用equals方法时，都应该对它进行重写。
??为了演示，我们首先编写一个Apple类：

public class Apple {
    private String color;
    private int weight;
    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }
    public String getColor() {
        return color;
    }
    public void setWeight(int weight) {
        this.weight = weight;
    }
    public int getWeight() {
        return weight;
    }
}

??当两个苹果的重量和颜色一样时，我们就认为它们是相等的。因此，Apple类的equals方法可以这么写：

public boolean equals(Object obj) {
    if (obj == null) {
        return false;
    }
    if (this == obj) {
        return true;
    }
    if (this.getClass() != obj.getClass()) {
        return false;
    }
    Apple apple = (Apple) obj;
    return weight == apple.getWeight() && Objects.equals(color, apple.getColor());
}

??为了防备color为null的情况，上面的例子中使用了Objects.equals(Object a,Object b)方法。如果a和b都是null，这个方法将会返回true；如果其中只有一个参数为null，则返回false；如果a和b都不为null，则会返回a.equals(b)的结果。
??实际上，上面的equals还存在一定的问题。不过本文属于基础教程系列，因此不会深入讲解这其中的问题。有兴趣的读者可以查阅Java规范中对于equals方法的要求以及参考其他深入讨论equals方法的文章。

二.hashCode方法

??hashCode方法的返回值是根据对象本身所计算出来的散列值（也称哈希值）。如果两个对象是相等的，那么对它们调用hashCode方法得到的返回值也应该是相等的。如果重写了equals方法，那么默认的hashCode方法也不再适用。因此，如果重写了equals方法，则必须同时重写hashCode方法。在重写hashCode方法时，原则上只需要保证两个相等的对象的散列值是相同的即可。不过如何减少冲突以及编写更高效的哈希函数，可以参考其他文章或查阅计算机算法书中关于哈希的内容。下面编写了一个Apple类的hashCode方法作为示例：

public int hashCode() {
    return 7 * (color == null ? 0 : color.hashCode()) + 11 * weight;
}

三.clone方法

??如果一个类或它的某个超类实现了Cloneable接口，那么就可以使用clone()方法从这个类的实例上创建一个副本。在调用clone()方法时，编译器会检查这个类是否实现了Cloneable接口。如果没有，编译器将会抛出一个CloneNotSupportedException异常。有关异常的内容会在后面的文章中介绍，现在你只需要知道要覆盖clone()方法，必须将它声明为：

protected Object clone() throws CloneNotSupportedException

或

public Object clone() throws CloneNotSupportedException

??如果调用clone方法的对象实现了Cloneable接口，则继承自Object类的clone()方法将会创建与原始对象相等的对象，使其具有与原始对象的相应成员变量相同的值。因此，如果想要让类可以clone，只需要将implements Cloneable添加到类的声明中即可。
??对于某些类，Objects类的clone方法可以正常工作。但是，如果对象包含对外部对象的引用，则可能需要覆盖clone方法。否则，即使克隆的对象与元对象不是一个对象，但它们内部引用的还是相同的对象。这样一来，对内部对象所做的更改也会影响到另一个对象。如果需要克隆出一个完全与原对象隔离的新对象，则需要重写clone方法，将每个内部对象再拷贝一次。

四.finalize方法

??finalize方法用于定义在回收对象前要执行的清理工作。Object类的finalize方法什么也没做，只有一个空方法体，可以覆盖finalize方法来定义清理行为，例如释放资源等。finalize方法不需要也不建议手动调用，它会在垃圾回收器回收对象时自动调用。

五.toString方法

??toString方法用于返回表示对象值的字符串。为每个类提供toString方法是一个良好的习惯。
??下面是Object类的toString方法：

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

??可以看到，Object类的toString方法返回的是类名加对象的hashCode的十六进制表示，中间使用符号@隔开。不过在打印对象的信息时，这个方法的返回值并没有什么意义。因此，建议在编写的每一个类中都覆盖toString方法。例如为上面的Apple类编写toString方法：

public String toString() {
    return getClass().getName() + "[color = " + color + ",weight = " + weight + "]";
}

六.getClass方法

??Class类是一个表示类的信息的类。对对象调用getClass方法会返回一个Class类的实例，用来表示当前对象所属对象的信息。由于getClass方法是final的，因此无法对它进行重写。
??Class类提供了非常多的方法，例如获取类名的方法getSimpleName(),获取父类的方法geuSuperClass()，获取实现的接口的方法getInterfaces()等。例如，下面的方法会打印出对象的类名：

void printClassName(Object obj) {
    System.out.println("The object‘s" + " class is " + obj.getClass().getSimpleName());
}

??有关Class的内容会在后面有关反射的文章中进行介绍，这里只需要知道getClass方法的作用即可。