java Object類源代碼詳解 及nativ

Java代碼

1. package java.lang;   
2. public class Object {   
3.     
4.    /* 一個本地方法，具體是用C（C++）在DLL中實現的，而後經過JNI調用。*/    
5.     private static native void registerNatives();   
6.   /* 對象初始化時自動調用此方法*/  
7.     static {   
8.         registerNatives();   
9.     }   
10.    /* 返回此 Object 的運行時類。*/  
11.     public final native Class<?> getClass();   
12.   
13. /*  
14. hashCode 的常規協定是：  
15. 1.在 Java 應用程序執行期間，在對同一對象屢次調用 hashCode 方法時，必須一致地返回相同的整數，前提是將對象進行 equals 比較時所用的信息沒有被修改。從某一應用程序的一次執行到同一應用程序的另外一次執行，該整數無需保持一致。   
16. 2.若是根據 equals(Object) 方法，兩個對象是相等的，那麼對這兩個對象中的每一個對象調用 hashCode 方法都必須生成相同的整數結果。   
17. 3.若是根據 equals(java.lang.Object) 方法，兩個對象不相等，那麼對這兩個對象中的任一對象上調用 hashCode 方法不 要求必定生成不一樣的整數結果。可是，程序員應該意識到，爲不相等的對象生成不一樣整數結果能夠提升哈希表的性能。  
18. */  
19.   
20.     public native int hashCode();   
21.   
22.   
23.     public boolean equals(Object obj) {   
24.     return (this == obj);   
25.     }   
26.   
27.     /*本地CLONE方法，用於對象的複製。*/  
28.     protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;   
29.   
30.     /*返回該對象的字符串表示。很是重要的方法*/  
31.     public String toString() {   
32.     return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());   
33.     }   
34.   
35.    /*喚醒在此對象監視器上等待的單個線程。*/  
36.     public final native void notify();   
37.   
38.    /*喚醒在此對象監視器上等待的全部線程。*/  
39.     public final native void notifyAll();   
40.   
41.   
42. /*在其餘線程調用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法前，致使當前線程等待。換句話說，此方法的行爲就好像它僅執行 wait(0) 調用同樣。   
43. 當前線程必須擁有此對象監視器。該線程發佈對此監視器的全部權並等待，直到其餘線程經過調用 notify 方法，或 notifyAll 方法通知在此對象的監視器上等待的線程醒來。而後該線程將等到從新得到對監視器的全部權後才能繼續執行。*/  
44.     public final void wait() throws InterruptedException {   
45.     wait(0);   
46.     }   
47.   
48.   
49.   
50.    /*在其餘線程調用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者超過指定的時間量前，致使當前線程等待。*/  
51.     public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;   
52.   
53.     /* 在其餘線程調用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法，或者其餘某個線程中斷當前線程，或者已超過某個實際時間量前，致使當前線程等待。*/  
54.     public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException {   
55.         if (timeout < 0) {   
56.             throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");   
57.         }   
58.   
59.         if (nanos < 0 || nanos > 999999) {   
60.             throw new IllegalArgumentException(   
61.                 "nanosecond timeout value out of range");   
62.         }   
63.   
64.     if (nanos >= 500000 || (nanos != 0 && timeout == 0)) {   
65.         timeout++;   
66.     }   
67.   
68.     wait(timeout);   
69.     }   
70.   
71.     /*當垃圾回收器肯定不存在對該對象的更多引用時，由對象的垃圾回收器調用此方法。*/  
72.     protected void finalize() throws Throwable { }   
73. } 
    

1.volatile：爲了得到最佳速度，java容許線程保存共享成員變量的私有拷貝，並且只當線程進入或者離開同步代碼塊時才與共享成員變量的原始值對比，volatile修飾的成員變量在每次被線程訪問時，都強迫從共享內存中重讀該成員變量的值。並且，當成員變量發生變化時，強迫線程將變化值回寫到共享內存。這樣在任什麼時候刻，兩個不一樣的線程老是看到某個成員變量的同一個值,volatile關鍵字就是提示VM：對於這個成員變量不能保存它的私有拷貝，而應直接與共享成員變量交互。
使用建議：在兩個或者更多的線程訪問的成員變量上使用volatile。當要訪問的變量已在synchronized代碼塊中，或者爲常量時，沒必要使用。

2.transient:transient聲明一個實例變量，當對象存儲時，它的值不須要維持

3.native:native是方法修飾符,native是由另一種語言實現的本地方法，

一. 什麼是Native Method(轉載自javaeye某位大俠的文章)
   簡單地講，一個Native Method就是一個java調用非java代碼的接口。一個Native Method是這樣一個java的方法：該方法的實現由非java語言實現，好比C。這個特徵並不是java所特有，不少其它的編程語言都有這一機制，好比在C＋＋中，你能夠用extern "C"告知C＋＋編譯器去調用一個C的函數。
   "A native method is a Java method whose implementation is provided by non-java code."
   在定義一個native method時，並不提供實現體（有些像定義一個java interface），由於其實現體是由非java語言在外面實現的。，下面給了一個示例：   
    public class IHaveNatives
    {
      native public void Native1( int x ) ;
      native static public long Native2() ;
      native synchronized private float Native3( Object o ) ;
      native void Native4( int[] ary ) throws Exception ;
    }
    這些方法的聲明描述了一些非java代碼在這些java代碼裏看起來像什麼樣子（view）.
    標識符native能夠與全部其它的java標識符連用，可是abstract除外。這是合理的，由於native暗示這些方法是有實現體的，只不過這些實現體是非java的，可是abstract卻顯然的指明這些方法無實現體。native與其它java標識符連用時，其意義同非Native Method並沒有差異，好比native static代表這個方法能夠在不產生類的實例時直接調用，這很是方便，好比當你想用一個native method去調用一個C的類庫時。上面的第三個方法用到了native synchronized，JVM在進入這個方法的實現體以前會執行同步鎖機制（就像java的多線程。）
    一個native method方法能夠返回任何java類型，包括非基本類型，並且一樣能夠進行異常控制。這些方法的實現體能夠制一個異常而且將其拋出，這一點與java的方法很是類似。當一個native method接收到一些非基本類型時如Object或一個整型數組時，這個方法能夠訪問這非些基本型的內部，可是這將使這個native方法依賴於你所訪問的java類的實現。有一點要緊緊記住：咱們能夠在一個native method的本地實現中訪問全部的java特性，可是這要依賴於你所訪問的java特性的實現，並且這樣作遠遠不如在java語言中使用那些特性方便和容易。
    native method的存在並不會對其餘類調用這些本地方法產生任何影響，實際上調用這些方法的其餘類甚至不知道它所調用的是一個本地方法。JVM將控制調用本地方法的全部細節。須要注意當咱們將一個本地方法聲明爲final的狀況。用java實現的方法體在被編譯時可能會由於內聯而產生效率上的提高。可是一個native final方法是否也能得到這樣的好處倒是值得懷疑的，可是這只是一個代碼優化方面的問題，對功能實現沒有影響。
    若是一個含有本地方法的類被繼承，子類會繼承這個本地方法而且能夠用java語言重寫這個方法（這個彷佛看起來有些奇怪），一樣的若是一個本地方法被fianl標識，它被繼承後不能被重寫。
   本地方法很是有用，由於它有效地擴充了jvm.事實上，咱們所寫的java代碼已經用到了本地方法，在sun的java的併發（多線程）的機制實現中，許多與操做系統的接觸點都用到了本地方法，這使得java程序可以超越java運行時的界限。有了本地方法，java程序能夠作任何應用層次的任務。

二.爲何要使用Native Method
   java使用起來很是方便，然而有些層次的任務用java實現起來不容易，或者咱們對程序的效率很在乎時，問題就來了。
   與java環境外交互：
   有時java應用須要與java外面的環境交互。這是本地方法存在的主要緣由，你能夠想一想java須要與一些底層系統如操做系統或某些硬件交換信息時的狀況。本地方法正是這樣一種交流機制：它爲咱們提供了一個很是簡潔的接口，並且咱們無需去了解java應用以外的繁瑣的細節。
   與操做系統交互：
   JVM支持着java語言自己和運行時庫，它是java程序賴以生存的平臺，它由一個解釋器（解釋字節碼）和一些鏈接到本地代碼的庫組成。然而無論怎 樣，它畢竟不是一個完整的系統，它常常依賴於一些底層（underneath在下面的）系統的支持。這些底層系統經常是強大的操做系統。經過使用本地方法，咱們得以用java實現了jre的與底層系統的交互，甚至JVM的一些部分就是用C寫的，還有，若是咱們要使用一些java語言自己沒有提供封裝的操做系統的特性時，咱們也須要使用本地方法。
    Sun's Java
    Sun的解釋器是用C實現的，這使得它能像一些普通的C同樣與外部交互。jre大部分是用java實現的，它也經過一些本地方法與外界交互。例如：類java.lang.Thread 的 setPriority()方法是用java實現的，可是它實現調用的是該類裏的本地方法setPriority0()。這個本地方法是用C實現的，並被植入JVM內部，在Windows 95的平臺上，這個本地方法最終將調用Win32 SetPriority() API。這是一個本地方法的具體實現由JVM直接提供，更多的狀況是本地方法由外部的動態連接庫（external dynamic link library）提供，而後被JVM調用。

三.JVM怎樣使Native Method跑起來：
    咱們知道，當一個類第一次被使用到時，這個類的字節碼會被加載到內存，而且只會回載一次。在這個被加載的字節碼的入口維持着一個該類全部方法描述符的list，這些方法描述符包含這樣一些信息：方法代碼存於何處，它有哪些參數，方法的描述符（public之類）等等。
    若是一個方法描述符內有native，這個描述符塊將有一個指向該方法的實現的指針。這些實如今一些DLL文件內，可是它們會被操做系統加載到java程序的地址空間。當一個帶有本地方法的類被加載時，其相關的DLL並未被加載，所以指向方法實現的指針並不會被設置。當本地方法被調用以前，這些DLL纔會被加載，這是經過調用java.system.loadLibrary()實現的。
  
   最後須要提示的是，使用本地方法是有開銷的，它喪失了java的不少好處。若是別無選擇，咱們能夠選擇使用本地方法。