Java基礎教程(19)--Object類
Object類位於類結構樹的最頂端,所有的類都是它的直接或間接子類,因此所有的類都繼承了Object類的方法,我們可以在需要的時候覆蓋這些方法。下面是一些將會在本文中討論的Object類的方法:
- protected Object clone() throws CloneNotSupportedException
建立並返回此物件的副本。 - public boolean equals(Object obj)
判斷某個物件是否與這個物件“相等”。 - protected void finalize() throws Throwable
當垃圾回收器將物件從記憶體中清理出去之前要做的清理工作。 - public final Class getClass()
返回物件所屬的類型別。 - public int hashCode()
返回物件的hash值。 - public String toString()
返回物件的字串表示形式。
下面的notify,notifyAll和wait方法在同步獨立執行的執行緒的活動中扮演著不同的角色,本文不會去介紹它們,有關這一部分的內容將會在以後的文章中討論:
- public final void notify()
- public final void notifyAll()
- public final void wait()
- public final void wait(long timeout)
- public final void wait(long timeout, int nanos)
一.equals方法
Object了類中的equals方法用於檢測一個物件是否等於另外一個物件。在Object類中,這個方法將會判斷兩個物件是否具有相同的引用。如果兩個物件具有相同的引用,它們一定是相等的。從這點上看,將其作為預設操作也是合乎情理的。然而,對於大多數類來說,這種判斷並沒有什麼意義。我們在判斷兩個物件是否相等時,應該比較它們的內容,而不僅僅是判斷它們是不是同一個物件。因此,大多數情況下,當我們需要使用equals方法時,都應該對它進行重寫。
為了演示,我們首先編寫一個Apple類:
public class Apple {
private String color;
private int weight;
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
public String getColor() {
return color;
}
public void setWeight(int weight) {
this.weight = weight;
}
public int getWeight() {
return weight;
}
}
當兩個蘋果的重量和顏色一樣時,我們就認為它們是相等的。因此,Apple類的equals方法可以這麼寫:
public boolean equals(Object obj) {
if (obj == null) {
return false;
}
if (this == obj) {
return true;
}
if (this.getClass() != obj.getClass()) {
return false;
}
Apple apple = (Apple) obj;
return weight == apple.getWeight() && Objects.equals(color, apple.getColor());
}
為了防備color為null的情況,上面的例子中使用了Objects.equals(Object a,Object b)方法。如果a和b都是null,這個方法將會返回true;如果其中只有一個引數為null,則返回false;如果a和b都不為null,則會返回a.equals(b)的結果。
實際上,上面的equals還存在一定的問題。不過本文屬於基礎教程系列,因此不會深入講解這其中的問題。有興趣的讀者可以查閱Java規範中對於equals方法的要求以及參考其他深入討論equals方法的文章。
二.hashCode方法
hashCode方法的返回值是根據物件本身所計算出來的雜湊值(也稱雜湊值)。如果兩個物件是相等的,那麼對它們呼叫hashCode方法得到的返回值也應該是相等的。如果重寫了equals方法,那麼預設的hashCode方法也不再適用。因此,如果重寫了equals方法,則必須同時重寫hashCode方法。在重寫hashCode方法時,原則上只需要保證兩個相等的物件的雜湊值是相同的即可。不過如何減少衝突以及編寫更高效的雜湊函式,可以參考其他文章或查閱計算機演算法書中關於雜湊的內容。下面編寫了一個Apple類的hashCode方法作為示例:
public int hashCode() {
return 7 * (color == null ? 0 : color.hashCode()) + 11 * weight;
}
三.clone方法
如果一個類或它的某個超類實現了Cloneable介面,那麼就可以使用clone()方法從這個類的例項上建立一個副本。在呼叫clone()方法時,編譯器會檢查這個類是否實現了Cloneable介面。如果沒有,編譯器將會丟擲一個CloneNotSupportedException異常。有關異常的內容會在後面的文章中介紹,現在你只需要知道要覆蓋clone()方法,必須將它宣告為:
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException
或
public Object clone() throws CloneNotSupportedException
如果呼叫clone方法的物件實現了Cloneable介面,則繼承自Object類的clone()方法將會建立與原始物件相等的物件,使其具有與原始物件的相應成員變數相同的值。因此,如果想要讓類可以clone,只需要將implements Cloneable新增到類的宣告中即可。
對於某些類,Objects類的clone方法可以正常工作。但是,如果物件包含對外部物件的引用,則可能需要覆蓋clone方法。否則,即使克隆的物件與元物件不是一個物件,但它們內部引用的還是相同的物件。這樣一來,對內部物件所做的更改也會影響到另一個物件。如果需要克隆出一個完全與原物件隔離的新物件,則需要重寫clone方法,將每個內部物件再拷貝一次。
四.finalize方法
finalize方法用於定義在回收物件前要執行的清理工作。Object類的finalize方法什麼也沒做,只有一個空方法體,可以覆蓋finalize方法來定義清理行為,例如釋放資源等。finalize方法不需要也不建議手動呼叫,它會在垃圾回收器回收物件時自動呼叫。
五.toString方法
toString方法用於返回表示物件值的字串。為每個類提供toString方法是一個良好的習慣。
下面是Object類的toString方法:
public String toString() {
return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}
可以看到,Object類的toString方法返回的是類名加物件的hashCode的十六進位制表示,中間使用符號@隔開。不過在列印物件的資訊時,這個方法的返回值並沒有什麼意義。因此,建議在編寫的每一個類中都覆蓋toString方法。例如為上面的Apple類編寫toString方法:
public String toString() {
return getClass().getName() + "[color = " + color + ",weight = " + weight + "]";
}
六.getClass方法
Class類是一個表示類的資訊的類。對物件呼叫getClass方法會返回一個Class類的例項,用來表示當前物件所屬物件的資訊。由於getClass方法是final的,因此無法對它進行重寫。
Class類提供了非常多的方法,例如獲取類名的方法getSimpleName(),獲取父類的方法geuSuperClass(),獲取實現的介面的方法getInterfaces()等。例如,下面的方法會打印出物件的類名:
void printClassName(Object obj) {
System.out.println("The object's" + " class is " + obj.getClass().getSimpleName());
}
有關Class的內容會在後面有關反射的文章中進行介紹,這裡只需要知道getClass方法的作用即可。