面试官考我Object类中的所有方法及场景使用？我...

  咦咦咦，各位小可爱，我是你们的好伙伴——bug菌，今天又来给大家普及Java 知识点啦，别躲起来啊，听我讲干货还不快点赞，赞多了我就有动力讲得更嗨啦！所以呀，养成先点赞后阅读的好习惯，别被干货淹没了哦~

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环境说明：Windows 10 + IntelliJ IDEA 2021.3.2 + Jdk 1.8

  前几日，有位女读者遇到了一个很常见却又不好答的棘手面试题，于是特地向我诉苦了一波，于此，我怎么能见女不救，正所谓救人一命胜造七级浮屠。在此，我们就一起来再来温故一波对象的鼻祖Object类，及它的所有方法及使用场景吧。

解读Object类

  在Java中，我们都知道，Object类是所有类的根类，它位于类层次结构的顶端。Object类提供了一些基本的方法，这些方法被继承到所有的类中。以下是Object类中定义的主要方法及其用法：

toString()

1. toString() - 返回对象的字符串表示，通常用于打印对象的简要信息。

   Object obj = new Object();System.out.println(obj.toString()); 

默认实现会返回类名@哈希码，源码实现如下：

  如上段代码是Java中用于生成对象的字符串表示形式的常见方法之一。它在默认情况下返回一个由类名和对象的哈希码组成的字符串，格式为类名@哈希码。

拓展一下：

1. getClass().getName() 返回对象所属类的名称。
2. Integer.toHexString(hashCode()) 将对象的哈希码转换为十六进制字符串表示。

  因此，toString() 方法返回的字符串将类名和对象的哈希码连接在一起，以 @ 符号分隔。这样的字符串并不是特别有用，因为它不提供对象的实际内容信息，但是它可以用于快速检查对象的标识。

示例演示：

equals(Object obj)

2. equals(Object obj) - 用于比较两个对象是否相等。默认实现是比较对象的引用，即是否为同一个实例。

   Object obj1 = new Object();Object obj2 = obj1;Object obj3 = new Object();System.out.println(obj1.equals(obj2)); // true，因为obj1和obj2是同一个对象System.out.println(obj1.equals(obj3)); // false，因为obj1和obj3是不同的对象

示例演示如下：

hashCode()

3. hashCode() - 返回对象的哈希码值，该值在equals方法中用于比较对象的相等性。默认实现返回对象的系统标识符。

例如：

   Object obj = new Object();int hash = obj.hashCode();

示例演示：

getClass()

4. getClass() - 获取运行时对象的类信息，返回一个Class对象。

例如：

   Object obj = new Object();Class<?> clazz = obj.getClass(); // 获取obj的运行时类类型

示例演示：

clone()

5. clone() - 创建并返回对象的一个副本。默认实现是浅拷贝，即复制对象的引用值，而不是实际的内容。

例如：

/*** @Author bug菌* @Source 公众号：猿圈奇妙屋* @Date 2024-04-02 19:02*/
public class testObject implements Cloneable{@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}public static void main(String[] args) {testObject obj = new testObject();try {testObject cloneObj = (testObject) obj.clone(); // 创建obj的一个浅拷贝System.out.println(cloneObj);} catch (CloneNotSupportedException e) {e.printStackTrace();}}
}

示例演示：

拓展一下：

  在Java中，要使用clone()方法，首先需要确保被克隆的对象的类实现了Cloneable接口。如果一个类没有实现Cloneable接口，调用其clone()方法会抛出CloneNotSupportedException异常。

  另外，clone()这个方法使用了protected访问修饰符，因此只能在同一包内的类或者继承了这个类的子类中访问，因此只能在同一个包内或者子类中使用。

如果要克隆一个对象，最好的方式是通过实现Cloneable接口并重写clone()方法。示例代码如下：

class MyClass implements Cloneable {// 类的成员和方法@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}
}

然后你可以这样使用：

MyClass obj = new MyClass();
MyClass cloneObj = (MyClass) obj.clone();

  若你直接对Object类的实例调用了clone()方法，但是Object类并没有实现Cloneable接口，会抛出CloneNotSupportedException异常。

wait()

6. wait() - 使当前线程等待，直到另一个线程调用此对象的notify()或notifyAll()方法。

   synchronized (obj) {try {obj.wait(); // 当前线程等待} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}

  示例这里我就先不着急给大家演示，同学们先看下我给大家解读的notify()方法学习后，我再一并给大家演示，毕竟这两是一起连用的，单独用没啥意义。

notify()

7. notify() - 唤醒在此对象上等待的单个线程（如果有的话）。

使用例如：

   synchronized (obj) {obj.notify(); // 唤醒一个在此对象上等待的线程}

示例演示：

  这里联合notify()，关于Object类中使用wait()及notify()方法的示例演示：

定义启动类，将演示wait()、notify()方法效果。

/*** @Author bug菌* @Source 公众号：猿圈奇妙屋* @Date 2024-04-02 19:38*/
public class WaitNotifyExample {public static void main(String[] args) {Message message = new Message();// 创建一个等待线程Thread waiterThread = new Thread(new Waiter(message));// 创建一个通知线程Thread notifierThread = new Thread(new Notifier(message));// 启动线程waiterThread.start();notifierThread.start();}
}

定义一个Message类，用于在线程之间传递消息

package com.example.javase.bugTest.objectDemo;/*** @Author bug菌* @Source 公众号：猿圈奇妙屋* @Date 2024-04-02 19:38*/
public class Message {private String content;public synchronized String getContent() {return content;}public synchronized void setContent(String content) {this.content = content;}
}

定义一个Waiter类，等待消息并打印。

/*** @Author bug菌* @Source 公众号：猿圈奇妙屋* @Date 2024-04-02 19:38*/
public class Waiter implements Runnable {private Message message;public Waiter(Message message) {this.message = message;}@Overridepublic void run() {synchronized (message) {try {System.out.println("Waiter 等待中...");// 调用wait()方法，等待被通知message.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 收到通知后打印消息System.out.println("Waiter 收到通知: " + message.getContent());}}
}

定义一个Notifier类，负责发送通知。

/*** @Author bug菌* @Source 公众号：猿圈奇妙屋* @Date 2024-04-02 19:38*/
// Notifier类负责发送通知
public class Notifier implements Runnable {private Message message;public Notifier(Message message) {this.message = message;}@Overridepublic void run() {synchronized (message) {// 设置消息内容message.setContent("你好，这是一条消息！");// 通知等待线程message.notify();System.out.println("Notifier 发送通知完毕");}}
}

  其中这个示例包含了一个Message类用于在线程之间传递消息，一个Waiter类等待消息并打印，一个Notifier类负责发送通知。在Waiter类中，使用了wait()方法来使线程进入等待状态，直到收到Notifier类发送的通知才继续执行。

实际运行结果展示：

拓展一下：

  如上示例演示了Object类中的wait()和notify()方法的使用，用于线程间的通信和同步。第一，我定义了一个Message类，它包含一个私有的字符串成员变量msg，以及一个getMessage()方法和setMessage()方法用于设置和获取消息。第二，定义了一个Waiter类和一个Notifier类，它们都实现了Runnable接口，用于作为线程执行体。Waiter类中的run()方法中调用了message.waitMessage()方法，而Notifier类中的run()方法中调用了message.setMessage()方法。第三，在WaitNotifyExample类的main()方法中，先创建了一个Message对象，并分别创建了一个等待线程waiterThread和一个通知线程notifierThread，它们都传入了同一个Message对象。最后，通过start()方法启动了这两个线程，实现了等待线程和通知线程的交互。

  总的来说，为大家演示了如何使用wait()和notify()方法实现线程间的等待和通知机制，从而实现线程间的协作。不知道大家可否能及时掌握，有疑问的及时评论区告知于我。

notifyAll()

8. notifyAll() - 唤醒在此对象上等待的所有线程。

例如：

   synchronized (obj) {obj.notifyAll(); // 唤醒所有在此对象上等待的线程}

示例演示：

1、定义一个MessageProducer类，实现Runnable 接口，定位为一个消息生产者，当执行它的 run() 方法时，它会将一个新消息设置到 message 对象中，并通知所有等待中的线程。

/*** @Author bug菌* @Source 公众号：猿圈奇妙屋* @Date 2024-04-02 19:51*/
public class MessageProducer implements Runnable {private Message message;public MessageProducer(Message message) {this.message = message;}@Overridepublic void run() {synchronized (message) {// 生产消息message.setContent("New message: Hello, world!");// 通知所有等待的线程message.notifyAll();}}
}

2、定义一个MessageConsumer类，实现Runnable 接口，定位为一个消息消费者，目的是实现一个等待消息并处理的逻辑，通过线程的等待和唤醒机制，确保消息在到达后能够及时被消费。

/*** @Author bug菌* @Source 公众号：猿圈奇妙屋* @Date 2024-04-02 19:51*/
public class MessageConsumer implements Runnable {private Message message;public MessageConsumer(Message message) {this.message = message;}@Overridepublic void run() {synchronized (message) {// 等待消息的到来while (message.getContent() == null) {try {// 等待消息通知message.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}// 收到消息后进行处理System.out.println("Received message: " + message.getContent());}}
}

3、定义一个mian主函数，用于创建生产者和消费者线程，最后通过启动线程，达到生产者线程将消息放入 Message 对象中，而消费者线程则从 Message 对象中获取消息并进行处理的效果。

package com.example.javase.bugTest.objectDemo;/*** @Author bug菌* @Source 公众号：猿圈奇妙屋* @Date 2024-04-02 19:51*/
public class NotifyAllTest {public static void main(String[] args) {// 创建一个共享的消息对象Message message = new Message();// 创建生产者线程和消费者线程Thread producerThread = new Thread(new MessageProducer(message));Thread consumerThread1 = new Thread(new MessageConsumer(message));Thread consumerThread2 = new Thread(new MessageConsumer(message));// 启动线程producerThread.start();consumerThread1.start();consumerThread2.start();}
}

4、执行main函数本地测试结果如下：

  很明显，结果符合预期，生产者将消息传递后且唤醒在此对象上等待的所有线程(所有消费者线程)，消费者拿到消息后并进行了打印。

拓展一下：

  如上示例演示了线程间如何通过共享对象进行通信。具体来说，创建了一个名为 NotifyAllTest 的公共类，其中包含一个名为 main 的静态方法。在 main 方法中：

1. 创建了一个 Message 对象，这是一个自定义的消息对象，用于在生产者和消费者线程之间传递消息。
2. 创建了一个生产者线程 (producerThread) 和两个消费者线程 (consumerThread1 和 consumerThread2)。
3. 启动了这三个线程。

  其中，MessageProducer 类和 MessageConsumer 类实现了 Runnable 接口，用于定义生产者和消费者线程的行为。生产者线程将消息放入 Message 对象中，而消费者线程则从 Message 对象中获取消息并进行处理。

  这个示例，我给大家演示了下线程间的基本通信和协作机制，但需要注意的是，它并没有提供线程安全的保障。在实际应用中，可能需要采取额外的措施来确保多线程环境下的数据安全性。

finalize()

9. finalize() - 在垃圾收集器决定回收对象之前，由垃圾收集器调用此方法。这个 finalize 机制是不确定的，不保证会被调用，且在Java 9中已经被弃用。

简单使用实例例如：

   protected void finalize() throws Throwable {super.finalize();// 清理资源的代码}

示例演示：

好的，下面是一个关于Object类使用finalize()方法的示例：

/*** @Author bug菌* @Source 公众号：猿圈奇妙屋* @Date 2024-04-02 20:08*/
public class FinalizeExample {// 定义一个类来演示finalize()方法static class MyObject {// 在对象销毁前调用finalize()方法@Overrideprotected void finalize() throws Throwable {try {// 执行清理资源的操作System.out.println("对象被销毁前执行finalize()方法");} finally {super.finalize();}}}public static void main(String[] args) {// 创建一个对象MyObject obj = new MyObject();// 将对象设为null，以便触发垃圾回收obj = null;// 强制垃圾回收System.gc();// 等待一段时间以确保finalize()方法被调用try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}

本地执行结果如下：

  在这个示例中，我定义了一个包含finalize()方法的内部类MyObject。在该方法中，我们可以执行清理资源的操作。在主函数中，我创建了一个MyObject对象，并将其设为null以便触发垃圾回收。然后，我手动调用了System.gc()方法来强制进行垃圾回收。最后，通过让主线程休眠一段时间，等待finalize()方法被调用。

小结

  大多数时候，你可能需要重写这些方法来提供特定的实现。例如，为了正确地比较两个对象是否相等，你可能需要重写equals和hashCode方法。同样，为了实现深拷贝，你可能需要重写clone方法。

  请注意，Object类中的wait(), notify()和notifyAll()方法是同步控制的一部分，它们只能在对象的监视器（由synchronized关键字实现）被当前线程持有时调用。不当使用这些方法可能导致死锁或其他同步问题。

… …

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