第十六天

Posted 2021-03-03 jikebin

Object类是一个特殊的类，是所有类的父类，如果定义一个类没有用extends明确指出继承于某个类，那么它默认继承Object类。

类Object是类层次结构的根类

所有对象，包括数组在内，都实现了这个类中的方法

 

Object类没有属性，只有方法，而且我们可以从源码中看到大多数方法都是native方法：

对native关键字做一个总结：

·        native关键字是Java与C++/C联合开发的时候用的，java自己开发不用！

·        使用native关键字说明这个方法是原生函数，也就是这个方法是用C/C++语言实现的，并且被编译成了dll，由java去调用。这个函数的实现是在DLL中，JDK的源代码中并不包含，所以看不到被这个关键字修饰的函数的源代码。对于不同的平台它们是不同的。这也是java的底层机制，实际上java就是在不同平台上调用不同的native方法实现对操作系统的访问。

·        简言之，native是用做java和其他语言（如C）进行协作时用的，也就是native后的函数的实现不是用java写的。

·        native的意思就是通知操作系统，这个函数你必须给我实现，因为我要用。所以native关键字的函数就是操作系统实现的，java只能调用。

·        java是跨平台的语言，既然是跨平台，所付出的代价就是牺牲一些对底层的控制，而java要实现对底层的控制，就需要一些其他语言的帮助，这个就是native的作用了

 

Object的主要常用方法做个了解：

1、public final nativeClass<?> getClass()方法

该方法也是native方法，返回的是该Object对象的类对象/运行时类对象。

类对象： 在java中，类是对具有一组相同特征或者行为的实例的抽象并进行描述，对象是该类所描述的特征或者行为的具体实例。作为概念层次的类，其本身也具有某些共同的属性，如都具有类型、类加载器、包、父类、属性、方法等。java中有专门定义一个类，Class，该类用于描述其他类所具有的这些特征。因此，从该角度来看，类本身也都是属于Class类的对象。 该部分涉及到反射的知识。

 

2、 public native int hashCode()方法

hashCode返回的值：一般是通过将该对象的内存地址转换成一个整数来实现。该方法不是java实现的，因此使用了native关键字。

 

3、 public boolean equals(Object obj)方法

有关equals()方法与==运算符的区别，前面的课程中有过讲解，但是在这里，还要进一步的讨论一个问题：重写equals方法时一定要重写hashCode方法，为什么？

我们知道在Object类中，hashCode方法是通过Object对象的地址计算出来的，因为Object对象只与自身相等，所以同一个对象的地址总是相等的，计算取得的哈希码也必然相等，对于不同的对象，由于地址不同，所获取的哈希码自然也不会相等。因此到这里我们就明白了，如果一个类重写了equals方法，但没有重写hashCode方法，将会直接违反重写equals方法必须要有对称性原则：对于任何非null的引用值，当x.equals(y)返回true时，y.equals(x)一定返回true的规定，这样的话，，就无法达到我们预期想要的效果。

用例子来说明：

对于s1和s2的结果，我们并不惊讶，因为相同的内容的s1和s2获取相同内的value这个很正常，因为String类重写了equals方法和hashCode方法，使其比较的是内容和获取的是内容的哈希码。

 

但是对于k1和k2的结果就不太尽人意了，k1获取到的值是2，k2获取到的是null，这是为什么呢？想必大家已经发现了，Key只重写了equals方法并没有重写hashCode方法，这样的话，equals比较的确实是内容，而hashCode方法呢？没重写，那就肯定调用超类Object的hashCode方法，这样返回的不就是地址了吗？k1与k2属于两个不同的对象，返回的地址肯定不一样，所以现在我们知道调用map2.get(k2)为什么返回null了吧！

 

解决也很简单，重写hashCode方法，返回equals方法判断相等的关键属性的hashCode值：

记住结论：给一个类重写equals方法时一定要重写hashCode方法

 

3、protected native Object clone( )

clone()方法又是一个被声明为native的方法，因此，我们知道了clone()方法并不是Java的原生方法，具体的实现是有C/C++完成

clone英文翻译为”克隆”，其目的是创建并返回此对象的一个副本。

Java术语表述为：clone函数返回的是一个引用，指向的是新的clone出来的对象，此对象与原对象分别占用不同的堆空间。

 

例子说明：

例子很简单，在main()方法中，new一个Oject对象后，想直接调用此对象的clone方法克隆一个对象，但是你会发现用不了！

 

why?回到Object类中clone()方法的定义，可以看到其被声明为protected，protected修饰的属性或方法表示：在同一个包内或者不同包的子类可以访问。显然，Object类与ObjectTest类在不同的包中，但是ObjectTest继承自Object，是Object类的子类，于是，现在却出现子类中通过Object引用不能访问protected方法，原因在于对”不同包中的子类可以访问”没有正确理解。

 

“不同包中的子类可以访问”，是指当两个类不在同一个包中的时候，继承自父类的子类内部且主调（调用者）为子类的引用时才能访问父类用protected修饰的成员（属性/方法）。 在子类内部，主调为父类的引用时并不能访问此protected修饰的成员！

是的，因为此时的主调已经是子类的引用了。

上述代码在运行过程中会抛出”java.lang.CloneNotSupportedException”,表明clone()方法并未正确执行完毕，问题的原因在与Java中的语法规定：

clone()的正确调用是需要实现Cloneable接口，如果没有实现Cloneable接口，并且子类直接调用Object类的clone()方法，则会抛出CloneNotSupportedException异常。

Cloneable接口仅是一个标记接口，接口本身不包含任何方法，用来指示Object.clone()可以合法的被子类引用所调用。

于是，上述代码改成如下形式，即可正确指定clone()方法以实现克隆。

总结：

1. Obejct类的clone()方法实现的是浅拷贝

2. 在子类内部，主调为父类的引用时并不能访问此protected修饰的成员。调用者为子类的引用时才能访问父类中用protected修饰的成员

3. 想要在子类中调用父类的clone()方法，子类需要实现Cloneable接口，该接口用来指示Object.clone()可以合法的被子类引用的标记

4.简单谈谈什么时候需要用到clone方法呢，开发飞机大战的游戏，发射出来的子弹，每个子弹就是一个对象，这个时候就可以用clone方法复制子弹对象，它是一种浅拷贝，可以大量节约内存的开销。

5.clone()与new的区别：

（1）在java中clone()与new都能创建对象。

（2）clone()不会调用构造方法；new会调用构造方法。

（3）clone()能快速创建一个已有对象的副本，即创建对象并且将已有对象中所有属性值克隆；new只能在JVM中申请一个空的内存区域，对象的属性值要通过构造方法赋值。

注意：

（1）使用clone()类必须实现java.lang.Cloneable接口并重写Object类的clone()方法，如果没有实现Cloneable()接口将会抛出CloneNotSupportedException异常。（此类实现java.lang.Cloneable接口，指示Object.clone()方法可以合法的对该类实例进行按字段复制。）

（2）默认的Object.clone()方法是浅拷贝，创建好对象的副本然后通过“赋值”拷贝内容，如果类包含引用类型变量，那么原始对象和克隆对象的引用将指向相同的引用内容。

面试题：什么是浅拷贝？什么是深拷贝？

“浅拷贝”：默认的Object.clone()方法,对于引用类型成员变量拷贝只是拷贝“值”即地址，没有在堆中开辟新的内存空间。

“深拷贝”：重写clone()方法，拷贝一个对象时，不仅仅把对象的引用进行复制，还把该对象引用的值也一起拷贝，会在堆中开辟新的内存空间。

 

4、public String toString()方法

当使用System.out.println(Object obj);时，返回的就是该obj对象的toString方法，实际上System.out.println()内部是通过toString实现的

getClass()返回对象的类对象，getClassName()以String形式返回类对象的名称（含包名）。Integer.toHexString(hashCode())则是以对象的哈希码为实参，以16进制无符号整数形式返回此哈希码的字符串表示形式。

如u1对象的哈希码是638，则对应的16进制为27e，调用toString()方法返回的结果为：com.corn.User@27e。包名.类名@哈希码

因此：toString()是由对象的类型和其哈希码唯一确定，同一类型但不相等的两个对象分别调用toString()方法返回的结果不可能相同，除非重写了toString()方法。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Object类是一个特殊的类，是所有类的父类，如果定义一个类没有用extends明确指出继承于某个类，那么它默认继承Object类。

类Object是类层次结构的根类

所有对象，包括数组在内，都实现了这个类中的方法

 

Object类没有属性，只有方法，而且我们可以从源码中看到大多数方法都是native方法：

对native关键字做一个总结：

·        native关键字是Java与C++/C联合开发的时候用的，java自己开发不用！

·        使用native关键字说明这个方法是原生函数，也就是这个方法是用C/C++语言实现的，并且被编译成了dll，由java去调用。这个函数的实现是在DLL中，JDK的源代码中并不包含，所以看不到被这个关键字修饰的函数的源代码。对于不同的平台它们是不同的。这也是java的底层机制，实际上java就是在不同平台上调用不同的native方法实现对操作系统的访问。

·        简言之，native是用做java和其他语言（如C）进行协作时用的，也就是native后的函数的实现不是用java写的。

·        native的意思就是通知操作系统，这个函数你必须给我实现，因为我要用。所以native关键字的函数就是操作系统实现的，java只能调用。

·        java是跨平台的语言，既然是跨平台，所付出的代价就是牺牲一些对底层的控制，而java要实现对底层的控制，就需要一些其他语言的帮助，这个就是native的作用了

 

Object的主要常用方法做个了解：

1、public final nativeClass<?> getClass()方法

该方法也是native方法，返回的是该Object对象的类对象/运行时类对象。

类对象： 在java中，类是对具有一组相同特征或者行为的实例的抽象并进行描述，对象是该类所描述的特征或者行为的具体实例。作为概念层次的类，其本身也具有某些共同的属性，如都具有类型、类加载器、包、父类、属性、方法等。java中有专门定义一个类，Class，该类用于描述其他类所具有的这些特征。因此，从该角度来看，类本身也都是属于Class类的对象。 该部分涉及到反射的知识。

 

2、 public native int hashCode()方法

hashCode返回的值：一般是通过将该对象的内存地址转换成一个整数来实现。该方法不是java实现的，因此使用了native关键字。

 

3、 public boolean equals(Object obj)方法

有关equals()方法与==运算符的区别，前面的课程中有过讲解，但是在这里，还要进一步的讨论一个问题：重写equals方法时一定要重写hashCode方法，为什么？

我们知道在Object类中，hashCode方法是通过Object对象的地址计算出来的，因为Object对象只与自身相等，所以同一个对象的地址总是相等的，计算取得的哈希码也必然相等，对于不同的对象，由于地址不同，所获取的哈希码自然也不会相等。因此到这里我们就明白了，如果一个类重写了equals方法，但没有重写hashCode方法，将会直接违反重写equals方法必须要有对称性原则：对于任何非null的引用值，当x.equals(y)返回true时，y.equals(x)一定返回true的规定，这样的话，，就无法达到我们预期想要的效果。

用例子来说明：

对于s1和s2的结果，我们并不惊讶，因为相同的内容的s1和s2获取相同内的value这个很正常，因为String类重写了equals方法和hashCode方法，使其比较的是内容和获取的是内容的哈希码。

 

但是对于k1和k2的结果就不太尽人意了，k1获取到的值是2，k2获取到的是null，这是为什么呢？想必大家已经发现了，Key只重写了equals方法并没有重写hashCode方法，这样的话，equals比较的确实是内容，而hashCode方法呢？没重写，那就肯定调用超类Object的hashCode方法，这样返回的不就是地址了吗？k1与k2属于两个不同的对象，返回的地址肯定不一样，所以现在我们知道调用map2.get(k2)为什么返回null了吧！

 

解决也很简单，重写hashCode方法，返回equals方法判断相等的关键属性的hashCode值：

记住结论：给一个类重写equals方法时一定要重写hashCode方法

 

3、protected native Object clone( )

clone()方法又是一个被声明为native的方法，因此，我们知道了clone()方法并不是Java的原生方法，具体的实现是有C/C++完成

clone英文翻译为”克隆”，其目的是创建并返回此对象的一个副本。

Java术语表述为：clone函数返回的是一个引用，指向的是新的clone出来的对象，此对象与原对象分别占用不同的堆空间。

 

例子说明：

例子很简单，在main()方法中，new一个Oject对象后，想直接调用此对象的clone方法克隆一个对象，但是你会发现用不了！

 

why?回到Object类中clone()方法的定义，可以看到其被声明为protected，protected修饰的属性或方法表示：在同一个包内或者不同包的子类可以访问。显然，Object类与ObjectTest类在不同的包中，但是ObjectTest继承自Object，是Object类的子类，于是，现在却出现子类中通过Object引用不能访问protected方法，原因在于对”不同包中的子类可以访问”没有正确理解。

 

“不同包中的子类可以访问”，是指当两个类不在同一个包中的时候，继承自父类的子类内部且主调（调用者）为子类的引用时才能访问父类用protected修饰的成员（属性/方法）。 在子类内部，主调为父类的引用时并不能访问此protected修饰的成员！

是的，因为此时的主调已经是子类的引用了。

上述代码在运行过程中会抛出”java.lang.CloneNotSupportedException”,表明clone()方法并未正确执行完毕，问题的原因在与Java中的语法规定：

clone()的正确调用是需要实现Cloneable接口，如果没有实现Cloneable接口，并且子类直接调用Object类的clone()方法，则会抛出CloneNotSupportedException异常。

Cloneable接口仅是一个标记接口，接口本身不包含任何方法，用来指示Object.clone()可以合法的被子类引用所调用。

于是，上述代码改成如下形式，即可正确指定clone()方法以实现克隆。

总结：

1. Obejct类的clone()方法实现的是浅拷贝

2. 在子类内部，主调为父类的引用时并不能访问此protected修饰的成员。调用者为子类的引用时才能访问父类中用protected修饰的成员

3. 想要在子类中调用父类的clone()方法，子类需要实现Cloneable接口，该接口用来指示Object.clone()可以合法的被子类引用的标记

4.简单谈谈什么时候需要用到clone方法呢，开发飞机大战的游戏，发射出来的子弹，每个子弹就是一个对象，这个时候就可以用clone方法复制子弹对象，它是一种浅拷贝，可以大量节约内存的开销。

5.clone()与new的区别：

（1）在java中clone()与new都能创建对象。

（2）clone()不会调用构造方法；new会调用构造方法。

（3）clone()能快速创建一个已有对象的副本，即创建对象并且将已有对象中所有属性值克隆；new只能在JVM中申请一个空的内存区域，对象的属性值要通过构造方法赋值。

注意：

（1）使用clone()类必须实现java.lang.Cloneable接口并重写Object类的clone()方法，如果没有实现Cloneable()接口将会抛出CloneNotSupportedException异常。（此类实现java.lang.Cloneable接口，指示Object.clone()方法可以合法的对该类实例进行按字段复制。）

（2）默认的Object.clone()方法是浅拷贝，创建好对象的副本然后通过“赋值”拷贝内容，如果类包含引用类型变量，那么原始对象和克隆对象的引用将指向相同的引用内容。

面试题：什么是浅拷贝？什么是深拷贝？

“浅拷贝”：默认的Object.clone()方法,对于引用类型成员变量拷贝只是拷贝“值”即地址，没有在堆中开辟新的内存空间。

“深拷贝”：重写clone()方法，拷贝一个对象时，不仅仅把对象的引用进行复制，还把该对象引用的值也一起拷贝，会在堆中开辟新的内存空间。

 

4、public String toString()方法

当使用System.out.println(Object obj);时，返回的就是该obj对象的toString方法，实际上System.out.println()内部是通过toString实现的

getClass()返回对象的类对象，getClassName()以String形式返回类对象的名称（含包名）。Integer.toHexString(hashCode())则是以对象的哈希码为实参，以16进制无符号整数形式返回此哈希码的字符串表示形式。

如u1对象的哈希码是638，则对应的16进制为27e，调用toString()方法返回的结果为：com.corn.User@27e。包名.类名@哈希码

因此：toString()是由对象的类型和其哈希码唯一确定，同一类型但不相等的两个对象分别调用toString()方法返回的结果不可能相同，除非重写了toString()方法。