java的根類Object詳細分析
Object類是Java中其他所有類的祖先，沒有Object類Java面向物件無從談起。作為其他所有類的基類，Object具有哪些屬性和行為，是Java語言設計背後的思維體現。
Object類位於java.lang包中，java.lang包包含著Java最基礎和核心的類，在編譯時會自動匯入。Object類沒有定義屬性，一共有13個方法，具體的類定義結構如下圖：
1.類構造器public Object();
大部分情況下，Java中通過形如 new A(args..)形式建立一個屬於該型別的物件。其中A即是類名，A(args..)即此類定義中相對應的建構函式。通過此種形式建立的物件都是通過類中的建構函式完成。為體現此特性，Java中規定：在類定義過程中，對於未定義建構函式的類，預設會有一個無引數的建構函式，作為所有類的基類
當然，並不是所有的類都是通過此種方式去構建，也自然的，並不是所有的類建構函式都是public。
2.private static native void registerNatives();
registerNatives函式前面有native關鍵字修飾，Java中，用native關鍵字修飾的函式表明該方法的實現並不是在Java中去完成，而是由C/C++去完成，並被編譯成了.dll，由Java去呼叫。方法的具體實現體在dll檔案中，對於不同平臺，其具體實現應該有所不同。用native修飾，即表示作業系統，需要提供此方法，Java本身需要使用。具體到registerNatives()方法本身，其主要作用是將C/C++中的方法對映到Java中的native方法，實現方法命名的解耦。
既然如此，可能有人會問，registerNatives()修飾符為private，且並沒有執行，作用何以達到？其實，在Java原始碼中，此方法的聲明後有緊接著一段靜態程式碼塊：
Java程式碼
3.protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
看，clode()方法又是一個被宣告為native的方法，因此，我們知道了clone()方法並不是Java的原生方法，具體的實現是有C/C++完成
明白了clone的含義後，接下來看看如果呼叫clone()函式物件進行此克隆操作。
首先看一下下面的這個例子：
例子很簡單，在main()方法中，new一個Oject物件後，想直接呼叫此物件的clone方法克隆一個物件，但是出現錯誤提示："The method clone() from the type Object is not visible"
why? 根據提示，第一反應是ObjectTest類中定義的Oject物件無法訪問其clone()方法。回到Object類中clone()方法的定義，可以看到其被宣告為protected，估計問題就在這上面了，protected修飾的屬性或方法表示：在同一個包內或者不同包的子類可以訪問。顯然，Object類與ObjectTest類在不同的包中，但是ObjectTest繼承自Object，是Object類的子類，於是，現在卻出現子類中通過Object引用不能訪問protected方法，原因在於對"不同包中的子類可以訪問"沒有正確理解。
"不同包中的子類可以訪問"，是指當兩個類不在同一個包中的時候，繼承自父類的子類內部且主調（呼叫者）為子類的引用時才能訪問父類用protected修飾的成員（屬性/方法）。 在子類內部，主調為父類的引用時並不能訪問此protected修飾的成員。！（super關鍵字除外）
於是，上例改成如下形式，我們發現，可以正常編譯：
是的，因為此時的主調已經是子類的引用了。
上述程式碼在執行過程中會丟擲"java.lang.CloneNotSupportedException",表明clone()方法並未正確執行完畢，問題的原因在與Java中的語法規定：
clone()的正確呼叫是需要實現Cloneable介面，如果沒有實現Cloneable介面，並且子類直接呼叫Object類的clone()方法，則會丟擲CloneNotSupportedException異常。
Cloneable介面僅是一個表示介面，介面本身不包含任何方法，用來指示Object.clone()可以合法的被子類引用所呼叫。
於是，上述程式碼改成如下形式，即可正確指定clone()方法以實現克隆。
4.public final native Class<?> getClass();
getClass()也是一個native方法，返回的是此Object物件的類物件/執行時類物件Class<?>。效果與Object.class相同。
首先解釋下"類物件"的概念：在Java中，類是是對具有一組相同特徵或行為的例項的抽象並進行描述，物件則是此類所描述的特徵或行為的具體例項。作為概念層次的類，其本身也具有某些共同的特性，如都具有類名稱、由類載入器去載入，都具有包，具有父類，屬性和方法等。於是，Java中有專門定義了一個類，Class，去描述其他類所具有的這些特性，因此，從此角度去看，類本身也都是屬於Class類的物件。為與經常意義上的物件相區分，在此稱之為"類物件"。
此處主要大量涉及到Java中的反射知識
5.public boolean equals(Object obj);
==與equals在Java中經常被使用，大家也都知道==與equals的區別：
==表示的是變數值完成相同（對於基礎型別，地址中儲存的是值，引用型別則儲存指向實際物件的地址）；
equals表示的是物件的內容完全相同，此處的內容多指物件的特徵/屬性。
實際上，上面說法是不嚴謹的，更多的只是常見於String類中。首先看一下Object類中關於equals()方法的定義：
由此可見，Object原生的equals()方法內部呼叫的正是==，與==具有相同的含義。既然如此，為什麼還要定義此equals()方法？
equlas()方法的正確理解應該是：判斷兩個物件是否相等。那麼判斷物件相等的標尺又是什麼？
如上，在object類中，此標尺即為==。當然，這個標尺不是固定的，其他類中可以按照實際的需要對此標尺含義進行重定義。如String類中則是依據字串內容是否相等來重定義了此標尺含義。如此可以增加類的功能型和實際編碼的靈活性。當然了，如果自定義的類沒有重寫equals()方法來重新定義此標尺，那麼預設的將是其父類的equals()，直到object基類。
如下場景的實際業務需求，對於User bean，由實際的業務需求可知當屬性uid相同時，表示的是同一個User，即兩個User物件相等。則可以重寫equals以重定義User物件相等的標尺。
ObjectTest中打印出true，因為User類定義中重寫了equals()方法，這很好理解，很可能張三是一個人小名，張三丰才是其大名，判斷這兩個人是不是同一個人，這時只用判斷uid是否相同即可。
如上重寫equals方法表面上看上去是可以了，實則不然。因為它破壞了Java中的約定：重寫equals()方法必須重寫hasCode()方法。
6.public native int hashCode();
hashCode()方法返回一個整形數值，表示該物件的雜湊碼值。
hashCode()具有如下約定：
1).在Java應用程式程式執行期間，對於同一物件多次呼叫hashCode()方法時，其返回的雜湊碼是相同的，前提是將物件進行equals比較時所用的標尺資訊未做修改。在Java應用程式的一次執行到另外一次執行，同一物件的hashCode()返回的雜湊碼無須保持一致；
2).如果兩個物件相等（依據：呼叫equals()方法），那麼這兩個物件呼叫hashCode()返回的雜湊碼也必須相等；
3).反之，兩個物件呼叫hasCode()返回的雜湊碼相等，這兩個物件不一定相等。
即嚴格的數學邏輯表示為： 兩個物件相等 <=> equals()相等 => hashCode()相等。因此，重寫equlas()方法必須重寫hashCode()方法，以保證此邏輯嚴格成立，同時可以推理出：hasCode()不相等 => equals（）不相等 <=> 兩個物件不相等。
注意：先用hasCode()方法去判斷再用equals方法判斷
可能有人在此產生疑問：既然比較兩個物件是否相等的唯一條件（也是衝要條件）是equals，那麼為什麼還要弄出一個hashCode()，並且進行如此約定，弄得這麼麻煩？
其實，這主要體現在hashCode()方法的作用上，其主要用於增強雜湊表的效能。
以集合類中，以Set為例，當新加一個物件時，需要判斷現有集合中是否已經存在與此物件相等的物件，如果沒有hashCode()方法，需要將Set進行一次遍歷，並逐一用equals()方法判斷兩個物件是否相等，此種演算法時間複雜度為o(n)。通過藉助於hasCode方法，先計算出即將新加入物件的雜湊碼，然後根據雜湊演算法計算出此物件的位置，直接判斷此位置上是否已有物件即可。（注：Set的底層用的是Map的原理實現）
在此需要糾正一個理解上的誤區：物件的hashCode()返回的不是物件所在的實體記憶體地址。甚至也不一定是物件的邏輯地址，hashCode()相同的兩個物件，不一定相等，換言之，不相等的兩個物件，hashCode()返回的雜湊碼可能相同。
因此，在上述程式碼中，重寫了equals()方法後，需要重寫hashCode()方法。
注：上述hashCode()的重寫中出現了result*31，是因為result*31 = (result<<5) - result。之所以選擇31，是因為左移運算和減運算計算效率遠大於乘法運算。當然，也可以選擇其他數字。
7.public String toString();
toString()方法返回該物件的字串表示。先看一下Object中的具體方法體：
toString()方法相信大家都經常用到，即使沒有顯式呼叫，但當我們使用System.out.println(obj)時，其內部也是通過toString()來實現的。
getClass()返回物件的類物件，getClassName()以String形式返回類物件的名稱（含包名）。Integer.toHexString(hashCode())則是以物件的雜湊碼為實參，以16進位制無符號整數形式返回此雜湊碼的字串表示形式。
如上例中的u1的雜湊碼是638，則對應的16進製為27e，呼叫toString()方法返回的結果為：[email protected]。
因此：toString()是由物件的型別和其雜湊碼唯一確定，同一型別但不相等的兩個物件分別呼叫toString()方法返回的結果可能相同。
8/9/10/11/12. wait(...) / notify() / notifyAll()
一說到wait(...) / notify() | notifyAll()幾個方法，首先想到的是執行緒。確實，這幾個方法主要用於java多執行緒之間的協作。先具體看下這幾個方法的主要含義：
wait()：呼叫此方法所在的當前執行緒等待，直到在其他執行緒上呼叫此方法的主調（某一物件）的notify()/notifyAll()方法。
wait(long timeout)/wait(long timeout, int nanos)：呼叫此方法所在的當前執行緒等待，直到在其他執行緒上呼叫此方法的主調（某一物件）的notisfy()/notisfyAll()方法，或超過指定的超時時間量。
notify()/notifyAll()：喚醒在此物件監視器上等待的單個執行緒/所有執行緒。
wait(...) / notify() | notifyAll()一般情況下都是配套使用。下面來看一個簡單的例子：
執行結果
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main thread 等待t執行緒執行完
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Thread name is:Thread-0
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執行notif後同步程式碼塊中依然可以繼續執行直至完畢
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執行notif後且同步程式碼塊外的程式碼執行時機取決於執行緒排程 //此行輸出位置有具體的JVM執行緒排程決定，有可能最後執行
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被notity喚醒，得以繼續執行
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執行緒t執行相加結果45
既然是作用於多執行緒中，為什麼卻是Object這個基類所具有的方法？原因在於理論上任何物件都可以視為執行緒同步中的監聽器，且wait(...)/notify()|notifyAll()方法只能在同步程式碼塊中才能使用。
從上述例子的輸出結果中可以得出如下結論：
1、wait(...)方法呼叫後當前執行緒將立即阻塞，且適當其所持有的同步程式碼塊中的鎖，直到被喚醒或超時或打斷後且重新獲取到鎖後才能繼續執行；
2、notify()/notifyAll()方法呼叫後，其所線上程不會立即釋放所持有的鎖，直到其所在同步程式碼塊中的程式碼執行完畢，此時釋放鎖，因此，如果其同步程式碼塊後還有程式碼，其執行則依賴於JVM的執行緒排程。
在Java原始碼中，可以看到wait()具體定義如下：
且wait(long timeout, int nanos)方法定義內部實質上也是通過呼叫wait(long timeout)完成。而wait(long timeout)是一個native方法。因此，wait(...)方法本質上都是native方式實現。
notify()/notifyAll()方法也都是native方法。
Java中執行緒具有較多的知識點，是一塊比較大且重要的知識點。後期會有博文專門針對Java多執行緒作出詳細總結。此處不再細述。
13. protected void finalize();
finalize方法主要與Java垃圾回收機制有關。首先我們看一下finalized方法在Object中的具體定義：
我們發現Object類中finalize方法被定義成一個空方法，為什麼要如此定義呢？finalize方法的呼叫時機是怎麼樣的呢？
首先，Object中定義finalize方法表明Java中每一個物件都將具有finalize這種行為，其具體呼叫時機在：JVM準備對此對形象所佔用的記憶體空間進行垃圾回收前，將被呼叫。由此可以看出，此方法並不是由我們主動去呼叫的（雖然可以主動去呼叫，此時與其他自定義方法無異）。