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Object类

news 2025/5/12 9:56:18

Object类

在 Java 的世界里，Object 是所有类的顶级父类。不管你写的是学生类、订单类，还是数据库连接类，只要是类，就间接或直接继承了 Object。这意味着 Object 中定义的方法是每个 Java 对象都拥有的“基础能力”。

作为一名 Java 后端开发者，无论你是刚入门还是有一定经验，理解和正确使用 Object 类中的几个核心方法，对于编写高质量、可维护的代码至关重要。今天我们重点介绍以下几个方法：

toString()：对象转字符串，用于调试与日志输出。
equals() 与 hashCode()：对象比较与集合处理的核心。
wait()、notify() 与 notifyAll()：线程通信的基础方法。

一、toString()

方法作用：

toString() 方法的作用是返回对象的字符串表示形式，默认实现返回的格式是：

类的全名@哈希值的十六进制表示

例如：


Student student = new Student();
System.out.println(student);

输出可能是：

com.example.Student@1a2b3c4d

为什么要重写它？

默认的输出对我们了解对象的信息几乎没有帮助。在开发中我们往往需要查看对象的实际属性内容，这就需要重写 toString() 方法。

示例：


public class Student {private String name;private int age;@Overridepublic String toString() {return "Student{name='" + name + "', age=" + age + "}";}
}

这样打印对象时就能看到具体信息了：

Student{name='家宇', age=20}

建议：

永远在实体类（POJO）中重写 toString()，尤其是用于日志、调试、打印输出时。
搭配 Lombok 的 @ToString 注解可以快速实现。

二、equals() 与 hashCode() —— 对象是否相等的“证据”

equals() 方法的默认行为：

默认是比较内存地址是否相同（也就是两个对象是否是“同一个”）。

Object obj1 = new Object();
Object obj2 = new Object();
System.out.println(obj1.equals(obj2)); // false

实际场景：对象内容相同，也要被认为是“相等”

例如我们要判断两个学生是否是同一个人，应该比较的是姓名和年龄等关键字段，而不是内存地址。

equals() 示例：


@Override
public boolean equals(Object obj) {if (this == obj) return true;if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;Student student = (Student) obj;return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);
}

它返回一个整数，用作对象的“哈希签名”，常用于：

HashMap 查找键值对
HashSet 去重判断
HashTable 的存储位置定位

为什么要一起重写？

因为 Java 的集合类比如 HashMap 判断两个键是否相等，是先比 hashCode()，再比 equals()。你只重写了 equals() 不重写 hashCode()，集合类的行为就会出错。

示例（）：


@Override
public int hashCode() {return Objects.hash(name, age);
}

💡 实践建议：

每当你重写 equals()，必须同时重写 hashCode()。
IDE（如 IntelliJ IDEA）可自动生成这两个方法。

三、wait、notify 和 notifyAll —— 线程通信的基石

基本介绍：

这三个方法是 Object 类中与线程协作相关的方法，只能在同步代码块或方法中使用。作用是：

方法	含义
`wait()`	当前线程进入“等待状态”，释放锁
`notify()`	唤醒一个正在等待这个对象锁的线程
`notifyAll()`	唤醒所有等待的线程

使用场景：生产者-消费者模型

消费者发现没有商品 → wait()

生产者放入商品 → notify() 唤醒消费者

示例代码片段：

Synchronized (lock) {while (queue.isEmpty()) {lock.wait();}Object item = queue.remove();lock.notify();
}

⚠ 注意事项：

必须在同步块中调用，否则会抛 IllegalMonitorStateException。
wait() 会释放锁，sleep() 不会。
notify() 唤醒的线程是随机的，多线程协作时推荐使用 notifyAll()。

总结

方法	用途	是否常重写	使用场景
`toString()`	输出对象信息	是	打印日志、调试
`equals()`	对象内容比较	是	判断业务对象是否“相等”
`hashCode()`	哈希容器索引	是	HashMap、HashSet
`wait()`、`notify()`	线程通信	否	多线程协作模型

==和equals有什么区别？

一句话总结：

== 比较的是两个变量是否指向同一个内存地址
equals() 比较的是两个对象“所表示的内容”是否一致（可重写）

适用场景详解

基本数据类型

对于基本类型（如 int, char, double 等）：


int a = 5;
int b = 5;
System.out.println(a == b); // true

此时 == 是直接比较两个变量的值，等价于数学意义上的“是否相等”。

⚠️ equals() 不适用于基本类型，除非使用包装类（如 Integer、Double 等）。

引用类型（对象）

String str1 = new String("java");
String str2 = new String("java");System.out.println(str1 == str2);        // false：引用不同
System.out.println(str1.equals(str2));   // true：内容相同

解释：

== 判断的是内存地址：两个 new 出来的对象肯定不一样。
equals() 被 String 类重写，比较的是字符串内容。

深入 equals() 与 hashCode()

默认行为：

在 Object 中，equals() 默认行为是：


public boolean equals(Object obj) {return this == obj;
}

也就是说，如果你不重写 equals()，它其实就等于 ==。

为什么要重写 equals()？

举例：比较两个学生对象是否“相等”，业务上我们关注的是“姓名”和“身高”是否一致。


Student s1 = new Student("家宇", 180);
Student s2 = new Student("家宇", 180);System.out.println(s1.equals(s2)); // 默认 false：两个对象不同

通过重写 equals() 方法，可以实现基于属性内容的比较逻辑。


@Override
public boolean equals(Object obj) {if (this == obj) return true;if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;Student student = (Student) obj;return height == student.height && Objects.equals(name, student.name);
}

hashCode()：哈希集合的关键辅助方法

默认行为：

hashCode() 方法返回一个 int 整数，用于描述该对象的哈希值。默认实现与对象的内存地址有关。


Object obj = new Object();
System.out.println(obj.hashCode()); // 类似 1292482381

为什么 hashCode() 很重要？

在使用 HashMap、HashSet、Hashtable 这类集合时：

首先使用 hashCode() 判断对象是否“可能相同”
如果哈希值一样，再调用 equals() 进行最终确认

如果你只重写了 equals() 而没有重写 hashCode()，集合类将认为两个内容相同的对象是两个不同的元素！

集合中的经典陷阱

情景描述：


Set<Student> students = new HashSet<>();Student s1 = new Student("家宇", 180);
Student s2 = new Student("家宇", 180);students.add(s1);
students.add(s2);

你可能期望只有一个元素，但集合实际存储了两个。

原因分析：

s1.equals(s2) 为 true（你重写了 equals）
但没有重写 hashCode()，它们的哈希值不一致
HashSet 认为是两个不同的对象 → 都加入集合正确实践方式：重写 equals() + hashCode()


public class Student {private String name;private int height;@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj) return true;if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;Student student = (Student) obj;return height == student.height && Objects.equals(name, student.name);}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(name, height);}
}