Object类--所有类的超类(二)

本文详细介绍了Java中toString()方法的使用与重写,以便更有效地展示对象的状态信息。同时,深入探讨了clone()方法的原理,包括其如何实现对象的浅拷贝与深拷贝,以及在实际应用中如何避免CloneNotSupportedException异常。

toString()方法

toString()方法用于将对象的值以字符串的形式返回,但是Object类的toString()方法默认返回的是类名和散列码。

例如:

public class Book{
	private int id;
	private String name;
	
	public int getId() {
		return id;
	}
	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
		Book book1 = new Book();
		Book book2 = new Book();
		book1.setId(0);
		book1.setName("java面向对象程序设计");
		book2.setId(1);
		book2.setName("数据结构和算法");
		
		System.out.println(book1.toString());
		System.out.println(book2.toString());
	}
}

在这里插入图片描述
我们一般会重写toString方法,让它返回对象的状态信息。

@Override
public String toString() {
	// TODO Auto-generated method stub
	return "[id = " + id + ",name = " + name + "]";
}

在这里插入图片描述

clone()方法

protected Object clone() throws CloneNotSupportedException

clone的中文意思即“克隆”,clone方法创建并返回此对象的一个副本,副本应该满足下面几个要求:

(1)跟此对象是不同的对象,即x.clone() != x为true;

(2)跟此对象属于同一类的对象,即x.clone().getClass () == x.getClass()为true;

(3)一般情况下跟此对象是相等的,即x.clone.equals(x)为true。

public class Book implements Cloneable{
	private int id;
	private String name;
	
	public int getId() {
		return id;
	}
	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	
	public boolean equals(Object arg0) { 
		if (this == arg0) { 
			return true; 
		} else if (arg0 == null) { 
			return false; 
		} else if (this.getClass() != arg0.getClass()) { 
			return false; 
		} else { 
			Book book = (Book) arg0; 
			if (this.id == book.id && this.name.equals(book.name)) { 
				return true; 
			}else { 
				return false; 
			} 
		} 
	}

	public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
		Book book1 = new Book();
		book1.setId(1);
		book1.setName("java面向对象程序设计");
		Book book2 = (Book) book1.clone();
		
		if (book1 == book2) {
			System.out.println("它们是同一个对象");
		}else {
			System.out.println("它们是不同的对象");
		}
		
		if (book1.getClass() == book2.getClass()) {
			System.out.println("它们是同一个类的对象");
		}else {
			System.out.println("它们不是同一个类的对象");
		}
		
		if (book1.equals(book2)) {
			System.out.println("它们是相等的对象");
		}else {
			System.out.println("它们是不相等的对象");
		}
	}
}

在这里插入图片描述

注意:如果对象的类不支持 Cloneable 接口,则对该类对象进行拷贝会报CloneNotSupportedException异常。

Object中的clone()方法默认实现的是浅拷贝,如果对象中有可变域,则需要重写clone()方法,并对可变域也进行拷贝,实现深拷贝。

<think> 我们正在回答用户关于JavaObject和ArrayList的介绍的问题。根据引用内容,我们可以提取以下信息: 关于ArrayList: - ArrayList是Java中的一个动态数组,实现了List接口,可以存储任意型的对象,大小可动态调整[^1]。 - 创建ArrayList对象:`ArrayList<E> objectName = new ArrayList<>();`,其中E是泛型,指定存储的数据型[^2]。 - 初始容量和扩容:默认初始容量为0(注意:在Java 8中,如果未指定初始容量,初始容量为10?但引用[2]说默认初始容量0,这可能是指Java 7及以前版本?实际上,在Java 8中,默认构造的ArrayList初始数组是空数组,第一次添加元素时扩容到10)。当元素数量过当前容量时,扩容为原容量的1.5倍。扩容操作会重新分配内存并复制元素,耗时。可指定初始容量:`new ArrayList<>(10)`[^2]。 - ArrayList提供添加、删除、修改、遍历等功能[^2]。 关于Object- Object是所有Java的根,每个直接间接继承自Object- 引用[3]和[4]提到了Object转JSONObject和ArrayList,以及如何安全地将Object转化为ArrayList,但用户现在只要求介绍这两个,因此我们重点介绍本身。 由于用户要求介绍这两个,我们需要分别介绍它们的基本概念、主要方法和使用注意事项。 回答结构: 1. Object介绍 - 概念 - 主要方法toString, equals, hashCode, getClass等) - 注意事项 2. ArrayList介绍 - 概念 - 主要方法(add, remove, get, set等) - 初始容量和扩容(重点) - 注意事项 3. 两者的关系:ArrayList是Object的子,所以ArrayList对象也是Object对象。 4. 相关问题生成 注意引用标注:在回答中,如果使用了引用中的内容,需要在句末标注引用标识,如[^1]。 下面开始回答: </think> ### Java中的Object与ArrayList详解 #### 一、ObjectJava的根 `java.lang.Object`是所有Java(除`Object`自身外),每个直接间接继承它。核心特性: 1. **基础方法**: ```java public boolean equals(Object obj) // 对象相等性比较 public int hashCode() // 返回对象哈希值 public String toString() // 返回对象字符串表示[^1] protected Object clone() throws CloneNotSupportedException // 对象克隆 ``` 2. **多线程支持**: ```java public final void wait() throws InterruptedException // 线程等待 public final void notify() // 唤醒单个等待线程 ``` 3. **型操作**: ```java public final Class<?> getClass() // 获取对象运行时 ``` > **关键作用**:提供默认实现(如`toString()`返回`名@哈希值`),允许子重写以实现定制行为[^4]。 #### 、ArrayList:动态数组实现 `java.util.ArrayList`是基于数组的动态列表,实现`List`接口。核心特性: 1. **初始化与构造**: ```java ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); // 默认容量10 ArrayList<Integer> nums = new ArrayList<>(100); // 指定初始容量[^2] ``` 2. **扩容机制**(核心优势): - 默认初始容量:**10** - 扩容公式:$新容量 = 旧容量 + \left\lfloor \frac{旧容量}{2} \right\rfloor$ (如10→15→22→33) - 扩容代价:需复制原数组到新内存空间[^2] 3. **核心操作时间复杂度**: | 操作 | 时间复杂度 | 说明 | |------------|------------|--------------------------| | `get(i)` | $O(1)$ | 数组随机访问 | | `add(e)` | 均摊$O(1)$ | 尾部插入,触发扩容时$O(n)$ | | `add(i,e)` | $O(n)$ | 插入需移动后续元素 | | `remove(i)`| $O(n)$ | 删除需移动后续元素 | 4. **常用方法**: ```java list.add("Java"); // 尾部添加元素 list.add(0, "Python"); // 指定位置插入 list.remove(1); // 删除索引1的元素 String s = list.get(0); // 获取索引0的元素 int size = list.size(); // 获取元素数量[^2] ``` #### 三、Object与ArrayList的关系 1. **继承关系**:`ArrayList`间接继承`Object`(`ArrayList`→`AbstractList`→`Object`) 2. **型转换**: ```java Object obj = new ArrayList<>(); // 向上转型(安全) // 向下转型需型检查 if (obj instanceof ArrayList) { ArrayList<?> list = (ArrayList<?>) obj; } ``` 3. **JSON转换**(结合引用[3]): ```java Object data = getData(); // 可能返回ArrayList if (data instanceof ArrayList) { List<Map<String, Object>> list = (ArrayList) data; String name = list.get(0).get("name").toString(); } ``` #### 四、使用建议 1. **ArrayList优化**: - 预估数据量时指定初始容量(如`new ArrayList<>(1000)`)减少扩容次数[^2] - 频繁插入/删除时考虑`LinkedList` 2. **Object操作**: - 重写`equals()`时必须同步重写`hashCode()`[^4] - 优先使用泛型集合(如`ArrayList<String>`)避免强制型转换 > **注意**:`ArrayList.toArray()`返回的是`Object[]`,需转型为具体型数组。 --- ### 相关问题 1. 如何在ArrayList中安全存储混合数据型? 2. 重写Object的equals()方法时需要遵循哪些规范? 3. ArrayList和LinkedList在内存结构上有何本质区别? 4. 为什么ArrayList的随机访问比LinkedList快? 5. Java泛型如何解决ArrayList的型安全问题?
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