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Java Object 类详解：核心方法、源码解析与最佳实践

在 Java 中，Object 是所有类的根类（Root Class），它是 Java 类层次结构的顶层，每个 Java 类默认都会继承 Object。本篇文章将深入解析 Object 类的核心方法、源码实现及最佳实践，并探讨 Object 在 Java 7 和 Java 8 中的优化。

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1. Object 类概述

java.lang.Object 是 Java 中所有类的祖先类，即：

• 所有 Java 类默认继承 Object（除非显式继承其他类）
• Object 提供了一些基础方法，如 equals()、hashCode()、toString()、clone() 等
• 允许存储所有类型的对象（即 Object obj = new String("Hello")）

public class MyClass extends Object {  // 默认继承 Object
}

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2. Object 的核心方法解析

2.1 toString()：对象转换为字符串

① 默认 toString() 方法：

默认返回类的全限定名 + 内存地址（hashCode 的十六进制表示）

public class ToStringTest {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = new Object();
        System.out.println(obj.toString());  // java.lang.Object@5cad8086
    }
}

② 重写 toString() 方法：

通常我们会在实体类中重写 toString()，以便更易读：

class Person {
    String name;
    int age;
    
    Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

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

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person("Alice", 25);
        System.out.println(p.toString()); // Person{name='Alice', age=25}
    }
}

最佳实践：

• 重写 toString() 以提高可读性
• 建议使用 StringBuilder 或 String.format() 进行格式化

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2.2 equals(Object obj)：对象比较

① equals() 默认实现：

默认比较对象的地址（是否指向同一内存地址）

public class EqualsTest {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj1 = new Object();
        Object obj2 = new Object();
        System.out.println(obj1.equals(obj2));  // false（地址不同）
    }
}

② 重写 equals() 方法：

用于比较对象的内容是否相等

class Person {
    String name;
    int age;

    Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj) return true; // 地址相同
        if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;
        Person person = (Person) obj;
        return age == person.age && name.equals(person.name);
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("Alice", 25);
        Person p2 = new Person("Alice", 25);
        System.out.println(p1.equals(p2)); // true（内容相同）
    }
}

最佳实践：

• 必须重写 hashCode()，以保证哈希一致性
• 使用 Objects.equals() 进行安全比较

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2.3 hashCode()：计算对象的哈希值

① 默认 hashCode() 方法：

返回对象的内存地址转换后的哈希值

public class HashCodeTest {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = new Object();
        System.out.println(obj.hashCode());  // 如: 1550089733
    }
}

② 重写 hashCode() 方法：

通常用于 HashMap、HashSet、HashTable 等集合类：

class Person {
    String name;
    int age;

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age); // Java 7+ 推荐使用
    }
}

最佳实践：

• 重写 equals() 必须重写 hashCode()
• 使用 Objects.hash() 生成哈希值

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2.4 clone()：对象克隆

① 默认 clone() 方法：

Object.clone() 进行 浅拷贝，但 Object 本身 没有实现 Cloneable 接口

class Person implements Cloneable {
    String name;
    int age;

    Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone(); // 浅拷贝
    }
}

public class CloneTest {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person p1 = new Person("Alice", 25);
        Person p2 = (Person) p1.clone();
        System.out.println(p1 == p2); // false（地址不同）
    }
}

最佳实践：

• 推荐使用 Copy Constructor 或 Serialization 进行深拷贝
• 尽量避免 clone()，使用 new 方式创建新对象

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3. Java 7 和 Java 8 对 Object 类的优化

Java 版本	优化
Java 7	Objects 工具类，简化 equals() 和 hashCode()
Java 8	default 方法，增强 toString() 和 equals() 处理

Java 7 新增 Objects 工具类

import java.util.Objects;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String a = null;
        String b = "Java";
        System.out.println(Objects.equals(a, b)); // false（避免 NullPointerException）
    }
}

推荐使用 Objects.equals()，避免 NullPointerException

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4. 总结

方法	作用	需要重写
toString()	对象转换为字符串	✅ 推荐
equals()	比较对象内容	✅ 必须
hashCode()	计算哈希值	✅ 必须
clone()	对象克隆	⚠️ 建议使用 new

最佳实践

1. 重写 equals() 必须重写 hashCode()
2. 推荐 Objects.equals() 避免 NullPointerException
3. clone() 不推荐使用，优先使用构造函数拷贝

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5. 面试常见问题（FAQ）

Q1：为什么 equals() 和 hashCode() 必须一起重写？
A：为了保证 HashMap 和 HashSet 的正常工作，否则可能导致哈希冲突。

Q2：clone() 和 new 方式的区别？
A：clone() 进行 浅拷贝，但 new 方式通常用于 深拷贝。

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以上就是 Object 类的详细解析，包含了核心方法、最佳实践以及 Java 7 和 Java 8 的优化。如果觉得这篇文章有帮助，欢迎点赞、收藏！🚀

文章来源:https://www.cnblogs.com/zmwx/p/18655893
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