Java基础之Object类

类Object是类层次结构的根类。每个类都直接或者间接地继承Object类。所有对象（包括数组）都实现这个类的方法。Object类中的构造方法只有一个，并且是无参构造方法，这说明每个类中默认的无参构造方法调用的就是Object类的无参构造方法。

1、hashCode方法

hashCode方法返回给调用者此对象的哈希码（其值由一个hash函数计算得来，一般是通过将该对象的内部地址转换成一个整数）。这个方法通常用在基于hash的集合类中（像java.util.HashMap,java.until.HashSet和java.util.Hashtable）以提高性能。

@Test
public void testHashCode() {
    Student student = new Student();

    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        System.out.println(student.hashCode());
    }
}

249123537
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249123537

我们可以看到运行了3次（Student类在文章最后），结果是一样的，Java中对hashCode方法有如下约定：

1. 在Java应用程序执行期间，在对同一对象多次调用hashCode方法时，必须一致地返回相同的整数，前提是将对象进行equals比较时所用的信息没有被修改。从某一应用程序的一次执行到同一应用程序的另一次执行，该整数无需保持一致。
2. 如果根据equals(Object)方法，两个对象是相等的，那么对这两个对象中的每个对象调用hashCode方法都必须生成相同的整数结果。
3. 如果根据equals(java.lang.Object)方法，两个对象不相等，那么对这两个对象中的任一对象上调用hashCode方法不要求一定生成不同的整数结果。但是，程序员应该意识到，为不相等的对象生成不同整数结果可以提高哈希表的性能。

上面3句话可以理解为：

两个对象相等 <=> equals相等  => hashCode相等

hasCode不相等 => equals不相等 <=> 两个对象不相等

说来说去还是不知道这个hasCode方法是用来做什么的，上面提到该方法通常用在基于hash的集合类中，以提高性能，以Set集合为例，当往集合中添加一个新的对象时，需要知道在当前集合中是否存在存在该对象，Java会先调用hasCode方法判断集合中是否有对象的哈希码值与新的对象相等，如果不相等，则添加，如果相等，则继续用equals方法判断2个对象是否相等，只有当哈希码相等时，并且equals方法返回为true时，2个对象才认为是相等的。

2、equals方法

该方法可以用来检查一个对象与调用这个equals()的这个对象是否相等。equals字面意思是相等，说到相等，我们想到==这个运算符也是用来比较相等的，那么这两个有什么区别呢，当==用于基本类型时比较的是基本类型的值是否相同，用于引用类型时，比较的是引用类型的地址是否指向同一个地方，Object中的equals方法与==运算符是一样的

public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
}

既然有了==运算符，那还需要equals方法做什么呢，通常情况下，比较2个两个对象的地址值意义不大，所以需要重写Object类中的equals方法来满足自己的需求，例如String类中的equals方法表示的是字符串的内容是否相等。

public boolean equals(Object anObject) {
    if (this == anObject) {
        return true;
    }
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String) anObject;
        int n = value.length;
        if (n == anotherString.value.length) {
            char v1[] = value;
            char v2[] = anotherString.value;
            int i = 0;
            while (n-- != 0) {
                if (v1[i] != v2[i])
                        return false;
                i++;
            }
            return true;
        }
    }
    return false;
}

如果重写了equals方法，则hashCode也有必要重写。

3、getClass方法

返回此 Object 的运行时类（类对象），我们知道类是对具有一组相同特征或行为的实例的抽象并进行描述，对象则是此类所描述的特征或行为的具体实例。作为类，其本身也具有某些共同的特性，如都具有类名称、由类加载器去加载，都具有包，具有父类，属性和方法等。在Java中用Class这个类来表示其他类所具有的这些特征，因此，类本身也都是属于Class类的对象。为了与平时所说的对象区分开，通常情况称之为类对象。

@Test
public void testGetClass() {
    Student student = new Student();
    System.out.println(student.getClass());
}

class com.java.test.Student

4、toString方法

返回该对象的字符串表示。通常，toString 方法会返回一个“以文本方式表示”此对象的字符串。我们看Object类中的toString方法

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

当我们使用System.out.println(object)时，内部也是通过调用toString()来实现的。

@Test
public void testToString() {
    Student student = new Student();
    System.out.println(student);
    System.out.println(student.toString());
    System.out.println(student.getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(student.hashCode()));
}

com.java.test.Student@cb5efc8
com.java.test.Student@cb5efc8
com.java.test.Student@cb5efc8

由于这个信息一般没有什么太大作用，所以建议所有子类都重写此方法。 重写了Student类中的toString方法后

Student [name=null, age=0]
Student [name=null, age=0]

这时候的信息我们就可以很容易的理解了。

5、clone方法

创建并返回此对象的一个副本。副本可以这么理解，原来有一个文档，通过Ctrl+C复制，然后Ctrl+V黏贴一个新的文档出来，这个新的文档就叫做文档的副本，你在副本上面所做的操作不会影响到原来的文档。注意在调用clone()方法时，被调用对象需要实现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接口是标记接口，接口本身不包含任何方法，表示实现了这个接口，就可以实现对象的复制了。

@Test
public void testClone() throws CloneNotSupportedException {
    Student student1 = new Student("John", 23);
    Student student2 = (Student) student1.clone();
    System.out.println(student1);
    System.out.println(student2);
    System.out.println("改变student1的属性值后：");
    student1.setName("Jack");
    student1.setAge(22);
    System.out.println(student1);
    System.out.println(student2);
}

Student [name=John, age=23]
Student [name=John, age=23]
改变student1的属性值后：
Student [name=Jack, age=22]
Student [name=John, age=23]

从运行结果也可以看出，被调用对象student1更改了属性值后，不会影响到副本的属性值，也说明了两者在堆空间中的位置不同。

6、finalize方法

protected void finalize() throws Throwable { }

当垃圾回收器确定不存在对该对象的更多引用时，由对象的垃圾回收器调用此方法。通常情况下，这个方法一般不会用到。

附完整代码：

package com.java.test;

import org.junit.Test;

public class StudentTest {

    @Test
    public void testHashCode() {
        Student student = new Student();

        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            System.out.println(student.hashCode());
        }
    }

    @Test
    public void testGetClass() {
        Student student = new Student();
        System.out.println(student.getClass());
    }

    @Test
    public void testToString() {
        Student student = new Student();
        System.out.println(student);
        System.out.println(student.toString());
        System.out.println(student.getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(student.hashCode()));
    }

    @Test
    public void testClone() throws CloneNotSupportedException {
        Student student1 = new Student("John", 23);
        Student student2 = (Student) student1.clone();
        System.out.println(student1);
        System.out.println(student2);
        System.out.println("改变student1的属性值后：");
        student1.setName("Jack");
        student1.setAge(22);
        System.out.println(student1);
        System.out.println(student2);
    }
}

package com.java.test;

public class Student implements Cloneable {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
        super();
    }

    public Student(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

}