Java面向对象是人人都会的基础?来看看你掌握的怎么样

楠哥最近出了一本书《Java零基础实战》，这本书中整合了我多年的一线研发经验，包括我对一些技术点的理解，可能与其他书籍讲解的角度略有不同，但一定可以帮助你更好地应用这些技能点。

本书的最大特点就是实用，全书包括近 300 段代码示例，5 个项目实战案例，让每个核心知识点落地，不再只是理论上的叙述，让读者真正掌握其实际应用。今天截取书中的一部分内容，供大家试读，如果你觉得不错就下单吧，详见文末。

第5章 面向对象进阶

在前面的章节中我们学习了面向对象思想的基本概念，对面向对象的三大特征（封装、继承和多态）都做了详细的阐述，相信大家对这些概念已经有了一定的理解和掌握。面向对象更重要的是理解其编程思想，具备把程序模块化成对象的能力，思想的建立需要不断地思考，勤加练习，本章我们继续学习面向对象的高级部分。

5.1 Object类

5.1.1 认识Object类

Java是通过类来构建代码结构的，类分为两种：一种是Java提供的，无需开发者自定义，可直接调用；另外一种是由开发者根据不同的业务需求自定义的类。所以我们写的Java程序，其实就是由Java提供的类和自定义的类组成的，打开Eclipse，在JRESystem Library中存放的就是Java提供的类，开发者自定义的类存放在src目录下，如图5-1和图5-2所示。

图5-1

图5-2

JRE SystemLibrary中的类全部是编译之后的字节码文件，即class格式的文件，我们可以看到源码，但是不能修改，如图5-3所示。

图5-3

Object就是Java提供的一个类，位于java.lang包中，该类是所有类的直接父类或间接父类。无论是Java提供的类，还是开发者自定义的类，都是Object的直接子类或间接子类。或者说Java中的每一个类都是Object的后代，Object是所有类的祖先。一个类在定义时如果不通过extends指定其直接父类，系统就会自动为该类继承Object类，Object类的源码如代码5-1所示。

代码5-1：
public class Object {
private static native void registerNatives();
 static {
 registerNatives();
 }
 public final native Class<?> getClass();
 public native int hashCode();
 public boolean equals(Object obj) {
 return (this == obj);
 }
 protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
 public String toString() {
 return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
 }
 public final native void notify();
 public final native void notifyAll();
 public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;
 public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException {
 if (timeout < 0) {
 throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
 }
 if (nanos < 0 || nanos > 999999) {
 throw new IllegalArgumentException(
 "nanosecond timeout value out of range");
 }
 if (nanos > 0) {
 timeout++;
 }
 wait(timeout);
 }
 public final void wait() throws InterruptedException {
 wait(0);
 }
 protected void finalize() throws Throwable { }
}

可以看到Object类中提供了很多用public和protected修饰的方法，子类是可以直接继承这些方法的，即Java中的任何一个类，都可以调用Object类中的public和protected方法，当然private是不能调用的，如图5-4所示。

图5-4

5.1.2 重写Object类的方法

上一节我们介绍了Object是所有类的父类，每一个类都可以直接继承Object类的非私有方法，实例化对象可以直接调用这些方法。但是通常情况下不会直接调用这些方法，而是需要对它们进行重写，因为父类中统一的方法并不能适用于所有的子类。就像老爹房子的装修风格是老爹喜欢的，儿子们审美各有不同，老爹的房子并不能满足他们的需求，所以儿子们会把房子的旧装修覆盖掉，重新装修以适应他们的需求。这种方式是多态的一种体现，父类信息通过不同的子类呈现出不同的形态，接下来我们就一起看看Object类经常被子类所重写的那些方法，如表5-1所示。

先来看看这3个方法的具体实现，toString()方法的实现如图5-5所示。

图5-5

原生的toString()方法会返回对象的类名以及散列值，直接打印对象默认调用toString()方法，如代码5-2所示。

代码5-2：
public class Test {
 public static void main(String[] args) {
 People people = new People();
 people.setId(1);
 people.setName("张三");
 people.setAge(22);
 people.setGender('男');
 System.out.println(people);
 }
}

程序的运行结果如图5-6所示。

图5-6

但是在实际开发中返回这样的信息意义不大，我们更希望看到的是对象的属性值，而非它的内存地址，所以我们需要对toString()方法进行重写，如代码5-3所示。

代码5-3：
public class People {
 ……
 @Override
 public String toString() {
 return "People [id=" + id + ", name=" + name + ", age=" + age + ", gender=" + gender + "]";
 }
}
public class Test {
 public static void main(String[] args) {
 People people = new People();
 people.setId(1);
 people.setName("张三");
 people.setAge(22);
 people.setGender('男');
 System.out.println(people);
 }
}

程序的运行结果如图5-7所示。

图5-7

equals()方法的实现如图5-8所示。

图5-8

通过内存地址对两个对象进行判断，即两个对象的引用必须指向同一块内存程序才会认为它们相等，但是在不同的场景下，这种方式不见得都适用。比如两个字符串“String str1 = new String(“Hello”);”和“String str2 = new String( “Hello”);”，虽然str1和str2是两个完全不同的对象，但是它们的值是相等的，就可以认为这两个字符串相等。我们需要对equals()方法进行重写，String类已经完成了重写的工作，直接使用即可，重写的代码如代码5-4所示。

代码5-4：
public boolean equals(Object anObject) {
 if (this == anObject) {
 return true;
 }
 if (anObject instanceof String) {
 String anotherString = (String)anObject;
 int n = value.length;
 if (n == anotherString.value.length) {
 char v1[] = value;
 char v2[] = anotherString.value;
 int i = 0;
 while (n-- != 0) {
 if (v1[i] != v2[i])
 return false;
 i++;
 }
 return true;
 }
 }
 return false;
}

你可以看到String类中对equals()方法的重写，是将两个字符串中的每一个字符依次取出进行比对，如果所有字符完全相等，则认为两个对象相等，否则不相等，字符串比较的过程如代码5-5所示。

代码5-5：
public class Test {
 public static void main(String[] args) {
 String str1 = new String("Hello");
 String str2 = new String("Hello");
 System.out.println(str1.equals(str2));
 }
}

程序的运行结果如图5-9所示。

图5-9

自定义类也可以根据需求对equals()方法进行重写，如我们定义一个People类，创建该类的实例化对象，认为只要成员变量的值都相等就是同一个人，用程序的语言来表述就是两个对象相等，但是如果直接调用equals()方法进行比较，结果却并不是我们所预期的，如代码5-6所示。

代码5-6：
public class People {
 private int id;
 private String name;
 private int age;
 private char gender;
 //getter、setter方法
}
public class Test {
 public static void main(String[] args) {
 People people = new People();
 people.setId(1);
 people.setName("张三");
 people.setAge(22);
 people.setGender('男');
 People people2 = new People();
 people2.setId(1);
 people2.setName("张三");
 people2.setAge(22);
 people2.setGender('男');
 System.out.println(people.equals(people2));
 }
}

程序的运行结果如图5-10所示。

图5-10

现在对People类继承自Object类的equals()方法进行重写，如果两个对象的成员变量值都相等，则它们就是同一个对象，具体实现如代码5-7所示。

代码5-7：
public class People {
 @Override
 public boolean equals(Object obj) {
 // TODO Auto-generated method stub
 People people = (People) obj;
 if(people.getId() == this.id && people.getName().equals(this.name) && people.getGender() == this.gender && people.getAge() == this.age){
 return true;
 }
 return false;
 }
}

再次运行程序，结果如图5-11所示。

图5-11

hashCode()方法如图5-12所示。该方法返回一个对象的散列值，这个值是由对象的内存地址结合对象内部信息得出的，任何两个对象的内存地址肯定是不一样的。但是在上面举的例子中，我们认为如果两个People对象的成员变量值都相等，就是同一个对象，那么它们的散列值也应该相等，如果直接调用父类的hashCode()方法，两个对象的散列值是不相等的，如代码5-8所示。

图5-12

代码5-8：
public class Test {
 public static void main(String[] args) {
 People people = new People();
 people.setId(1);
 people.setName("张三");
 people.setAge(22);
 people.setGender('男');
 People people2 = new People();
 people2.setId(1);
 people2.setName("张三");
 people2.setAge(22);
 people2.setGender('男');
 System.out.println(people.hashCode());
 System.out.println(people2.hashCode());
 }
}

程序的运行结果如图5-13所示。

图5-13

现在对People的hashCode()方法进行重写，将id*name*age*gender的值作为结果返回，name是字符串类型，值相等散列值就相等，具体实现如代码5-9所示。

代码5-9：
public class People {
 ……
 @Override
 public int hashCode() {
 return this.id*this.name.hashCode()*this.age*this.gender;
 }
}

再次运行程序，结果如图5-14所示。

图5-14

如此一来，成员变量值都相等的两个People对象，散列值也是相等的。

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