重学Java基础篇—Java Object类常用方法深度解析-阿南达文事网

重学Java基础篇—Java Object类常用方法深度解析

一、核心方法概览

Object类是所有Java类的超类，包含9个原生方法，开发者最常使用的有以下关键方法：

方法签名	出现频率	重要性	是否需要重写
toString()	⭐⭐⭐⭐⭐	高	建议
equals(Object obj)	⭐⭐⭐⭐⭐	高	必须
hashCode()	⭐⭐⭐⭐	高	必须
getClass()	⭐⭐⭐	中	禁止
clone()	⭐⭐	中	选择性
finalize()	⭐	低	已过时
wait()/notify()/notifyAll()	⭐⭐⭐	高	禁止

二、关键方法详解

2.1 toString() - 对象描述器

代码语言：java复制

// 默认实现：类名@哈希码十六进制
public String toString() {
    return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}

// 正确重写示例
public class Student {
    private String name;
    private int age;

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

作用：

提供对象的字符串表示形式
用于日志输出、调试信息展示
集合类toString依赖元素对象的toString

重写原则：

包含所有关键字段信息
避免暴露敏感数据
保持格式稳定

2.2 equals() & hashCode() - 对象等价判断组合

代码语言：java复制

// equals重写模板
@Override
public boolean equals(Object o) {
    if (this == o) return true;
    if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
    
    MyClass obj = (MyClass) o;
    return Objects.equals(field1, obj.field1) &&
           field2 == obj.field2;
}

// hashCode正确实现
@Override
public int hashCode() {
    return Objects.hash(field1, field2);
}

equals方法契约：

自反性：x.equals(x) == true
对称性：x.equals(y) == y.equals(x)
传递性：x.equals(y)且y.equals(z) → x.equals(z)
一致性：多次调用结果相同
非空性：x.equals(null) == false

hashCode契约：

等价对象必须产生相同哈希码
不等价对象尽量产生不同哈希码

常见误区：

❌ 仅重写equals不重写hashCode

❌ 使用随机数生成hashCode

❌ 在equals中进行类型转换前不检查类型

2.3 getClass() - 运行时类型识别

代码语言：java复制

// 类型检查示例
public void process(Object obj) {
    if (obj.getClass() == ArrayList.class) {
        // 处理ArrayList特例
    }
}

// 获取类元信息
Class<?> clazz = object.getClass();
String className = clazz.getSimpleName();

应用场景：

严格类型检查（优于instanceof）
反射机制入口
日志记录具体类型

注意事项：

对代理对象返回代理类
无法被子类重写

2.4 clone() - 对象复制

代码语言：java复制

// 深拷贝实现示例
public class DeepClone implements Cloneable {
    private int[] data;

    @Override
    public DeepClone clone() {
        try {
            DeepClone cloned = (DeepClone) super.clone();
            cloned.data = Arrays.copyOf(this.data, this.data.length);
            return cloned;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new AssertionError();
        }
    }
}

克隆类型对比：

类型	实现方式	特点
浅拷贝	super.clone()	复制基本类型字段，引用类型共享
深拷贝	递归调用引用对象clone()	完全独立的对象副本
序列化拷贝	通过ObjectOutputStream	最彻底的深拷贝方式

最佳实践：

✅ 优先使用拷贝构造器：new MyClass(existingInstance)

✅ 复杂对象使用序列化实现深拷贝

✅ 结合Cloneable接口需谨慎

2.5 wait()/notify() - 线程协作

代码语言：java复制

// 标准使用模板
synchronized (lockObject) {
    while (conditionNotMet) {
        lockObject.wait();
    }
    // 执行操作
    lockObject.notifyAll();
}

方法对比：

方法	作用范围	使用场景
wait()	当前对象锁	释放锁并进入等待状态
notify()	当前对象锁	随机唤醒一个等待线程
notifyAll()	当前对象锁	唤醒所有等待线程

使用规范：

必须在同步代码块中调用
使用while循环检查条件（避免虚假唤醒）
优先使用notifyAll()

三、过时方法说明

3.1 finalize()

代码语言：java复制

@Deprecated(since="9")
protected void finalize() throws Throwable {
    // 资源清理逻辑
}

淘汰原因：

执行时机不确定（依赖GC）
性能影响严重
可能导致资源泄漏

替代方案：

✅ 使用try-with-resources管理资源

✅ 显式编写close()方法

✅ 使用PhantomReference进行资源清理

四、扩展应用技巧

4.1 对象判空工具

代码语言：java复制

// 使用Objects工具类优化空判断
public boolean equals(Object o) {
    if (this == o) return true;
    if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
    return Objects.equals(this.name, ((Person)o).name);
}

// 安全调用链
String code = Optional.ofNullable(obj)
                     .map(MyObject::getDetail)
                     .map(Detail::getCode)
                     .orElse("default");

4.2 高效hashCode生成

代码语言：java复制

// Apache Commons实现
public int hashCode() {
    return new HashCodeBuilder(17, 37)
            .append(name)
            .append(age)
            .toHashCode();
}

// Google Guava实现
public int hashCode() {
    return Objects.hashCode(name, age);
}

五、常见问题排查

5.1 equals与hashCode不一致

现象：

对象存入HashSet后无法正确检索

解决方案：

检查equals比较字段是否与hashCode计算字段一致
使用IDE自动生成配对方法

5.2 浅拷贝导致数据污染

案例：

代码语言：java复制

int[] original = {1,2,3};
int[] cloned = original.clone();
cloned[0] = 9; // original数组也被修改！

修复方案：

代码语言：java复制

int[] deepCloned = Arrays.copyOf(original, original.length);

六、最佳实践总结

强制重写组合：当重写equals时必须同时重写hashCode
toString规范：生产环境避免输出敏感信息
线程协作：使用Condition替代原生wait/notify
对象复制：优先采用序列化或工具类实现深拷贝
空安全处理：使用Optional替代null检查

通过合理运用Object类方法，可以显著提升代码的健壮性和可维护性。建议结合具体业务场景选择最合适的实现方式，并使用静态代码分析工具（如SonarQube）进行规则检查。

重学Java基础篇—Java Object类常用方法深度解析