最近經(jīng)過某大佬的建議準(zhǔn)備閱讀一下JDK的源碼來提升一下自己

所以開始寫JDK源碼分析的文章

閱讀JDK版本為1.8

• 目錄
  • Object結(jié)構(gòu)圖
  • 構(gòu)造器
  • equals 方法
  • getClass 方法
  • hashCode 方法
  • toString 方法
  • finalize 方法
  • registerNatives 方法

1. Object結(jié)構(gòu)圖

2. 類構(gòu)造器

??類構(gòu)造器是創(chuàng)建Java對(duì)象的方法之一。一般我們都使用new關(guān)鍵字來進(jìn)行實(shí)例，還可以在構(gòu)造器中進(jìn)行相應(yīng)的初始化操作。

??在一個(gè)Java類中必須存在一個(gè)構(gòu)造器，如果沒有添加系統(tǒng)在編譯時(shí)會(huì)默認(rèn)創(chuàng)建一個(gè)無參構(gòu)造。

/*實(shí)例一個(gè)Object對(duì)象*/
Object obj = new Object()

3. equals 方法

??在面試中面試官經(jīng)常會(huì)問 equals() 方法和 == 運(yùn)算符的區(qū)別，== 運(yùn)算符用于比較基本類型的值是否相同而 equals 用于比較兩個(gè)對(duì)象是否相等，那么有個(gè)問題來了，兩個(gè)對(duì)象怎么才算是相等的呢。
看object中的equals實(shí)現(xiàn)

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

在Object中equals和==是等價(jià)的。所以在Object中兩個(gè)對(duì)象的引用相同，那么一定就是相同的。在我們自定義對(duì)象的時(shí)候一定要重寫equals方法。我參考了以下網(wǎng)上的資料來分析一下String中重寫的 equals方法：

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;
    }

String 是引用類型，比較時(shí)不能比較引用是否相等，重點(diǎn)是字符串的內(nèi)容是否相等。所以 String 類定義兩個(gè)對(duì)象相等的標(biāo)準(zhǔn)是字符串內(nèi)容都相同。

在Java規(guī)范中，對(duì) equals 方法的使用必須遵循以下幾個(gè)原則：

• 自反性：對(duì)于任何非空引用值 x，x.equals(x) 都應(yīng)返回 true。
• 對(duì)稱性：對(duì)于任何非空引用值 x 和 y，當(dāng)且僅當(dāng) y.equals(x) 返回 true 時(shí)，x.equals(y) 才應(yīng)返回 true。
• 傳遞性：對(duì)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) 應(yīng)返回 true。
• 一致性：對(duì)于任何非空引用值 x 和 y，多次調(diào)用 x.equals(y) 始終返回 true 或始終返回 false，前提是對(duì)象上 equals 比較中所用的信息沒有被修改
• 對(duì)于任何非空引用值 x，x.equals(null) 都應(yīng)返回 false

下面定義一個(gè)類，在這個(gè)類中重寫equals方法 對(duì)象屬性相同則相等 否則不相等

public class Student {
    private String name;

    /**
     * 無參構(gòu)造方法
     */
    public Student() {

    }

    /**
     * 無參構(gòu)造方法
     */
    public Student(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }

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

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        //引用相同 兩個(gè)對(duì)象肯定是相同的
        if(this==obj){
            return true;
        }
        //對(duì)象等于空 或者不是Student 是不想等的
        if(obj==null || !(obj instanceof Student)){
            return false;
        }
        //轉(zhuǎn)為Student對(duì)象
        Student student = (Student)obj;
        //屬性相同 返回true
        return this.getName()==student.getName();
    }

}

然后創(chuàng)建一個(gè)測(cè)試類來進(jìn)行測(cè)試:

        Student t1 = new Student("yes");
        Student t2 = new Student("slm");
        System.out.println("對(duì)象不同 屬性不同 ==  "+(t1==t2));
        System.out.println("對(duì)象不同 屬性不同 equals  "+(t1.equals(t2)));
        Student t3 = new Student("slm");
        System.out.println("對(duì)象不同 屬性相同"+(t2.equals(t3)));

輸出結(jié)果:

對(duì)象不同 屬性不同 == false

對(duì)象不同 屬性不同 equals false

對(duì)象不同 屬性相同true

現(xiàn)在可以看出 如果在這里不重寫equals方法的話永遠(yuǎn)只會(huì)執(zhí)行Object的equals也就是通過==對(duì)比對(duì)象引用地址是否相同。


下面再看一個(gè)例子，這個(gè)時(shí)候如果出現(xiàn)一個(gè)Student的子類我們?cè)趯?duì)比一下

/**
 * @Author: sunluomeng
 * @CreateTime: 2019-06-06 23:35
 * @Description:
 */
public class Language  extends Student{
    private String name;

    /**
     * 無參構(gòu)造
     */
    public Language(){

    }

    /**
     * 有參構(gòu)造
     * @param name
     */
    public Language(String name){
        this.name=name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        //引用相同 兩個(gè)對(duì)象肯定是相同的
        if(this==obj){
            return true;
        }
        //對(duì)象等于空 或者不是Student 是不想等的
        if(obj==null || !(obj instanceof Language)){
            return false;
        }
        //轉(zhuǎn)為Student對(duì)象
        Language language = (Language)obj;
        //屬性相同 返回true
        return this.getName()==language.getName();
    }

}

這個(gè)時(shí)候我們的新創(chuàng)建的Language類繼承Student然后創(chuàng)建兩個(gè)對(duì)象去做比較

輸出結(jié)果:

父類對(duì)比子類 屬性相同---true

子類對(duì)比父類 屬性相同---false

可以看出父類去對(duì)比子類既 student.equals(language) 結(jié)果為true 而子類去對(duì)比父類 既 language.equals(student) 返回false

這樣的話就違反了問哦們上面說到的對(duì)稱性

對(duì)于任何非空引用值 x 和 y，當(dāng)且僅當(dāng) y.equals(x) 返回 true 時(shí)，x.equals(y) 才應(yīng)返回 true

如果y是Student x 是Language
那么現(xiàn)在就是 y.equals(x) 等于true 反過來x.equals(y)也應(yīng)該返回true，但是現(xiàn)在為什么會(huì)返回false呢？

先來看一下代碼

java 中的instanceof 運(yùn)算符是用來在運(yùn)行時(shí)指出對(duì)象是否是特定類的一個(gè)實(shí)例。instanceof通過返回一個(gè)布爾值來指出，這個(gè)對(duì)象是否是這個(gè)特定類或者是它的子類的一個(gè)實(shí)例。

這樣的話也就是說 Language是Student的子類 在用instanceof判斷的時(shí)候是返回true,而Language雖然是繼承Student 但是使用instanceof判斷的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn) Language和Student的類型不同 然后Student也不是Language的子類所以會(huì)返回false。


而解決的辦法就是

然后我們?cè)谶\(yùn)行一下剛剛的代碼

輸出結(jié)果:

父類對(duì)比子類 屬性相同---false

子類對(duì)比父類 屬性相同---false

完美解決，滿足對(duì)稱性

注意:使用getClass是要根據(jù)情況而定，使用getClass 不符合多態(tài)的定義

那什么時(shí)候使用instanceof，什么時(shí)候使用getClass呢？

• 如果子類能夠擁有自己的相等概念，則對(duì)稱性需求將強(qiáng)制采用 getClass 進(jìn)行檢測(cè)。
• 如果有超類決定相等的概念，那么就可以使用 instanceof 進(jìn)行檢測(cè)，這樣可以在不同的子類的對(duì)象之間進(jìn)行相等的比較。

還有就是一定要注意無論何時(shí)重寫此方法，通常都必須重寫hashCode方法，以維護(hù)hashCode方法的一般約定，該方法聲明相等對(duì)象必須具有相同的哈希代碼。

4.getClass 方法

我們首先看一下getClass在Object中的實(shí)現(xiàn)。

打印結(jié)果:

可以看出getClass是返回一個(gè)運(yùn)行時(shí)的對(duì)象。class是返回編譯的類對(duì)象

可以看到getClass方法被final修飾，說明此方法不能被重寫。

5.hashCode

先看一下hashCode在Object中的實(shí)現(xiàn)：

hashCode也是一個(gè)被native修飾的本地方法

注釋說明的是返回該對(duì)象的哈希值。那么它有什么作用呢？

主要是保證基于散列的集合，如HashSet、HashMap以及HashTable等，在插入元素時(shí)保證元素不可重復(fù)，同時(shí)為了提高元素的插入刪除便利效率而設(shè)計(jì)；主要是為了查找的便捷性而存在。

就比如使用Set進(jìn)行舉例子。

Set集合是不可重復(fù)的，如果每次添加數(shù)據(jù)都使用equals去做對(duì)比的話，插入十萬條數(shù)據(jù)就要對(duì)比十萬次效率是非常慢的。


所以在添加數(shù)據(jù)的時(shí)候使用了哈希表，哈希算法也稱之為散列算法，當(dāng)添加一個(gè)值的時(shí)候先算出它的哈希值根據(jù)算出的哈希值將數(shù)據(jù)插入指定位置。這樣的話就避免了一直調(diào)用equals造成的效率隱患。同時(shí)有以下條件：

• 如果位置為空則直接添加
• 如果位置不為空，判斷兩個(gè)元素是否相同如果相同則不存儲(chǔ)。

還有一種情況是兩個(gè)元素不相同，但是hashCode相同，這就是哈希碰撞。

如果發(fā)生了hash key相同的情況就在相同的元素創(chuàng)建一個(gè)鏈表。把所有相同的元素存放在鏈表中。

可以看出T1的哈希和T2相同，但是元素不同，所以現(xiàn)在會(huì)形成一個(gè)鏈來存儲(chǔ)。

6.toString

先看toString的實(shí)現(xiàn)

直接輸出對(duì)象和使用toString是一樣的

如果想要toString輸出屬性內(nèi)容則需要重寫toString方法

7.finalize

源碼中實(shí)現(xiàn)方法:

finalize用戶垃圾回收是由JVM調(diào)用。

8.registerNatives

源碼實(shí)現(xiàn)：

上面說到native是調(diào)用本地實(shí)現(xiàn)方法，而registerNatives則是對(duì)本地方法注冊(cè)，裝載本地庫。在Object初始化時(shí)執(zhí)行。

還有notify()/notifyAll()/wait()等寫到多線程的時(shí)候在做分析

最后

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