上一次在團(tuán)隊(duì)做JDK源碼分享我把排在第一位的主題給了Object類(lèi)。有人嘀咕Object有什么好說(shuō)的無(wú)非toString、equals、hashCode。我反問(wèn)了一句如果讓你從零設(shè)計(jì)Java你會(huì)把wait方法放到哪個(gè)類(lèi)這個(gè)問(wèn)題不難但很少有人認(rèn)真想過(guò)——正因?yàn)槊恳粋€(gè)對(duì)象都可以被鎖定、被等待、被喚醒這些能力必須放在所有類(lèi)的基類(lèi)上所以才有了我們看到的JDK源碼之Object。Object.java方法不多放在IDE里一眼能掃完可它背后的對(duì)象頭、哈希策略、鎖模型、垃圾回收協(xié)作機(jī)制幾乎關(guān)系著整個(gè)Java運(yùn)行時(shí)的基石。這篇文章是我把JDK8中Object.java完整讀了三遍再對(duì)照HotSpot實(shí)現(xiàn)和日常排障經(jīng)驗(yàn)整理出來(lái)的適合剛開(kāi)始讀JDK源碼的開(kāi)發(fā)者也適合那些對(duì)Object停留在“背過(guò)”階段、想真正“讀懂”的老手。文中沒(méi)有只講API更多是講每個(gè)方法為什么這樣設(shè)計(jì)以及這些設(shè)計(jì)在真實(shí)項(xiàng)目里的回響。1. 為什么JDK源碼之旅從Object開(kāi)始而不是從ArrayList開(kāi)始很多人開(kāi)始讀JDK源碼時(shí)第一選擇往往是HashMap、ArrayList這些“有東西可講”的集合類(lèi)。結(jié)果翻開(kāi)沒(méi)兩行就陷入紅黑樹(shù)、擴(kuò)容機(jī)制、迭代器快照這些細(xì)節(jié)里讀得暈頭轉(zhuǎn)向。我的建議反而不是這樣先讀JDK源碼之Object把根基打牢再去看集合和并發(fā)類(lèi)不然很多問(wèn)題你根本不知道要去哪里找答案。1.1 打開(kāi)Object.java的第一印象方法很少契約很多JDK8里的Object.java算上靜態(tài)代碼塊和wait的重載版本表面上一共也沒(méi)幾個(gè)方法。核心成員就是下面這張表方法修飾符職責(zé)getClassfinal native返回運(yùn)行時(shí)類(lèi)hashCodenative返回對(duì)象哈希值equalspublic判斷邏輯相等cloneprotected native創(chuàng)建對(duì)象副本toStringpublic返回字符串表示notifyfinal native喚醒一個(gè)等待線(xiàn)程notifyAllfinal native喚醒全部等待線(xiàn)程waitfinal native釋放鎖并等待finalizeprotected垃圾回收前的回調(diào)看這張表你能直接感受到Object設(shè)計(jì)上的克制它不是工具類(lèi)而是所有類(lèi)的行為協(xié)議。Java沒(méi)有多繼承但又希望每個(gè)對(duì)象都擁有這些基本能力那就只能把它們?nèi)糠诺焦不?lèi)。注意這些方法不是拿來(lái)直接用的有一部分是需要你重寫(xiě)的比如equals和toString有一部分是禁止你重寫(xiě)的比如wait、notify和getClass。如果一開(kāi)始不理解為什么這樣設(shè)計(jì)可以先記住結(jié)論后面一步步拆。1.2 一切要從對(duì)象頭說(shuō)起為什么這些能力能放在Object里因?yàn)槊總€(gè)Java對(duì)象在JVM里都帶有一段公共的運(yùn)行時(shí)結(jié)構(gòu)。HotSpot中對(duì)象在堆內(nèi)存里除了實(shí)例字段數(shù)據(jù)還包含一個(gè)mark word和一個(gè)類(lèi)型指針。mark word里可能存放無(wú)鎖狀態(tài)下的identity hashCode、偏向鎖的線(xiàn)程ID、輕量級(jí)鎖的指針、重量級(jí)鎖的monitor指針以及GC分代年齡。也就是說(shuō)所有對(duì)象的“身份哈?！薄版i狀態(tài)”“GC狀態(tài)”這些信息都在對(duì)象頭里統(tǒng)一定義。所以O(shè)bject.wait要釋放鎖Object.hashCode要取哈希都必須去操作這個(gè)頭部結(jié)構(gòu)自然更適合用native方法實(shí)現(xiàn)由JVM底層統(tǒng)一完成。這也解釋了一個(gè)常見(jiàn)疑問(wèn)為什么wait和notify不是定義在Thread類(lèi)里而是定義在Object里因?yàn)殒i的對(duì)象就是普通Java對(duì)象線(xiàn)程只是鎖的持有者真正被等待、被喚醒、被鎖定的是對(duì)象本身。放在Object里本質(zhì)上是在說(shuō)每一個(gè)對(duì)象天生就是一把可以用作線(xiàn)程協(xié)作的鎖。1.3 從Object的“虛無(wú)”中讀出繼承設(shè)計(jì)的邊界Object的源碼第一行是public class Object沒(méi)有extends關(guān)鍵字意味著它在繼承樹(shù)的最頂端。但別把這種“虛無(wú)”理解成什么都沒(méi)有——它的靜態(tài)代碼塊和native方法定義了類(lèi)加載階段的注冊(cè)邏輯運(yùn)行層面還有與JVM綁定的整套機(jī)制。祖先關(guān)系不一定體現(xiàn)在繼承關(guān)鍵字里還有一層運(yùn)行時(shí)層面的綁定。設(shè)計(jì)者的意圖很明顯Object是所有類(lèi)的超類(lèi)但它本身不承載業(yè)務(wù)只承載契約。我們寫(xiě)業(yè)務(wù)代碼時(shí)常犯一個(gè)錯(cuò)誤就是把公共基類(lèi)越做越重什么通用方法都往BaseEntity里塞。Object給了個(gè)示范基類(lèi)可以很小覆蓋面可以很大關(guān)鍵是每個(gè)方法都有明確邊界該鎖死的鎖死該開(kāi)放的開(kāi)放。這是讀Object源碼時(shí)第一個(gè)值得遷移到自身代碼的設(shè)計(jì)思路。2. native方法的特權(quán)與邊界hashCode、clone、getClass的真面目Object里標(biāo)記為native的方法有五個(gè)getClass、hashCode、clone、notify、notifyAll和wait(long)。native意味著Java層只留一個(gè)方法簽名真正的邏輯跑到JVM內(nèi)部。很多人讀到這里就放棄了覺(jué)得“反正實(shí)現(xiàn)不在Java層沒(méi)法深究”。但恰恰是這幾個(gè)native方法藏著Java對(duì)象模型最核心的秘密。2.1 hashCode的默認(rèn)策略比想象中復(fù)雜在IDE里點(diǎn)進(jìn)Object.hashCode看到的只有一行native。JVM為對(duì)象計(jì)算默認(rèn)hashCode時(shí)會(huì)采用一組可配置的散列策略有的版本基于對(duì)象地址做運(yùn)算有的版本用線(xiàn)程相關(guān)的隨機(jī)數(shù)有的版本用全局自增序列。關(guān)鍵是兩件事。第一默認(rèn)hashCode不是必然等于對(duì)象地址。JDK官方注釋只說(shuō)“盡可能讓不同對(duì)象產(chǎn)生不同值”沒(méi)說(shuō)一定是地址。網(wǎng)上很多資料把hashCode解釋成“對(duì)象的內(nèi)存地址”那是某個(gè)歷史版本里的實(shí)現(xiàn)方式不能當(dāng)公理背。如果你在日志里看到兩個(gè)對(duì)象的hashCode一樣也不要太吃驚哈希碰撞在32位int空間里是完全可能發(fā)生的。第二這個(gè)值一旦算出來(lái)就會(huì)被緩存到對(duì)象頭的mark word里。之后哪怕對(duì)象發(fā)生GC移動(dòng)、地址變了hashCode也保持不變。這正是hashCode契約要求的——同一個(gè)對(duì)象的hashCode在生命周期內(nèi)不能變。如果每次GC移動(dòng)后地址變、哈希就跟著變HashMap就會(huì)出現(xiàn)同一個(gè)key前后定位不一致的嚴(yán)重問(wèn)題。從源碼注釋里推導(dǎo)出這個(gè)結(jié)論比背一句“hashCode要穩(wěn)定”要扎實(shí)得多。2.2 clone()被設(shè)計(jì)成“你最好別直接用”O(jiān)bject.clone()是protected native。為什么是protected因?yàn)镺bject不能替子類(lèi)決定clone的語(yǔ)義子類(lèi)需要在覆蓋時(shí)決定是否對(duì)外可見(jiàn)。再看注釋里的描述創(chuàng)建并返回此對(duì)象的一個(gè)副本?！案北尽钡降资鞘裁磳?duì)普通Java對(duì)象來(lái)說(shuō)就是逐字段復(fù)制也就是淺拷貝。如果你的類(lèi)里有引用類(lèi)型的成員淺拷貝后兩個(gè)對(duì)象會(huì)共享同一個(gè)引用這時(shí)候修改子對(duì)象原對(duì)象也會(huì)跟著變。舉例說(shuō)明public class Order implements Cloneable { private ListItem items; Override public Order clone() { try { Order copy (Order) super.clone(); copy.items new ArrayList(items); // 手工深拷貝 return copy; } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new AssertionError(); } } }這里真正跑的是兩條線(xiàn)super.clone()由JVM按字段復(fù)制完成然后自己補(bǔ)一刀把集合深拷貝。如果忘了實(shí)現(xiàn)Cloneablesuper.clone()會(huì)拋CloneNotSupportedException這也是源碼注釋里明確寫(xiě)出的邊界條件。工程上現(xiàn)在很多人直接用拷貝構(gòu)造函數(shù)或copyOf替代clone因?yàn)榭梢燥@式控制字段深淺也不容易碰clone里的坑。這種替代不是否定clone而是理解了clone的淺拷貝邊界后做出的更安全的選擇。每當(dāng)我看到有人直接調(diào)用super.clone()卻不處理引用字段就知道他大概率踩過(guò)淺拷貝的坑。2.3 getClass()返回的不是“感覺(jué)上的類(lèi)”而是運(yùn)行時(shí)類(lèi)getClass()返回的是類(lèi)加載器實(shí)際加載的運(yùn)行時(shí)Class對(duì)象。一個(gè)典型場(chǎng)景父類(lèi)引用指向子類(lèi)實(shí)例時(shí)getClass()得到的是子類(lèi)Class。比如Object obj new ArrayList(); System.out.println(obj.getClass()); // class java.util.ArrayList System.out.println(obj instanceof ArrayList); // true在類(lèi)加載器不同的情況下兩個(gè)類(lèi)的名字可以一樣但Class對(duì)象不是同一個(gè)。這就是為什么涉及類(lèi)判定時(shí)光看名字不可靠最好直接比較class對(duì)象或者用泛型約束必要時(shí)還要考慮類(lèi)加載器維度。這層理解對(duì)排查NoSuchMethodError、NoClassDefFoundError一類(lèi)問(wèn)題很有幫助因?yàn)檫@類(lèi)錯(cuò)誤背后往往就是“同一個(gè)類(lèi)在不同ClassLoader里各加載了一份”的典型糾紛。3. equals與hashCode契約從Object源碼到HashMap、Spring的實(shí)戰(zhàn)equals和hashCode是Object里被重寫(xiě)頻率最高的兩個(gè)方法也是面試必問(wèn)的組合。但面試題往往停留在“重寫(xiě)equals為什么要重寫(xiě)hashCode”的標(biāo)準(zhǔn)答案上真正在項(xiàng)目里踩過(guò)坑的人才會(huì)明白這不是約定俗成的規(guī)矩而是集合類(lèi)能正常工作的地基。3.1 默認(rèn)equals為什么只做引用相等Object里的equals實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單到一句話(huà)return (this obj);這個(gè)實(shí)現(xiàn)表達(dá)的是兩個(gè)引用指向同一個(gè)實(shí)例才算相等。Java里每個(gè)對(duì)象天然有唯一身份默認(rèn)equals比較的就是身份而不是內(nèi)容。那為什么String、Integer這些類(lèi)要重寫(xiě)因?yàn)樗鼈冊(cè)谡鎸?shí)業(yè)務(wù)里代表的是“值”。比如兩個(gè)字符串內(nèi)容相同業(yè)務(wù)上就應(yīng)該看成同一個(gè)。重寫(xiě)equals時(shí)常規(guī)套路是先比較引用如果this obj直接返回true 再判斷類(lèi)型用getClass或者instanceof擋住不同類(lèi)型的對(duì)象 最后比較關(guān)鍵字段。這里有一個(gè)很多人在繼承場(chǎng)景容易踩的點(diǎn)。如果父類(lèi)用instanceof判斷子類(lèi)重寫(xiě)equals時(shí)很容易造成不對(duì)稱(chēng)。比如父類(lèi)Person的equals判斷obj instanceof Person子類(lèi)Student重寫(xiě)equals后認(rèn)為obj instanceof Student才算相等那就會(huì)出現(xiàn)person.equals(student)為true、student.equals(person)可能為false的情況直接違反對(duì)稱(chēng)性。一個(gè)比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖龇ㄊ窃趀quals里用getClass() ! obj.getClass()先擋住不同類(lèi)實(shí)例保證對(duì)稱(chēng)性代價(jià)就是父類(lèi)和子類(lèi)之間永遠(yuǎn)不會(huì)相等這個(gè)取舍需要業(yè)務(wù)自己權(quán)衡。3.2 重寫(xiě)equals不重寫(xiě)hashCode等于給HashMap埋雷Object.hashCode與Object.equals在源碼注釋里立了一條硬契約如果兩個(gè)對(duì)象equals返回true那么它們的hashCode必須相同如果兩個(gè)對(duì)象hashCode不同那么equals結(jié)果一定是false。哈希相同并不代表一定equals但哈希不同可以直接判定不相等。為什么HashMap這么敏感因?yàn)镠ashMap插入和查找時(shí)先用hash定位到桶桶內(nèi)再用equals逐個(gè)比較。假設(shè)重寫(xiě)了equals但沒(méi)重寫(xiě)hashCode就會(huì)出現(xiàn)put時(shí)用對(duì)象Aget時(shí)用對(duì)象BA和B邏輯相等但hashCode不同于是get直接去了另一個(gè)桶永遠(yuǎn)也找不到。這個(gè)問(wèn)題在緩存、去重、Set集合里同樣存在。之前有同事在一個(gè)用戶(hù)權(quán)益去重場(chǎng)景吃過(guò)這個(gè)虧他重寫(xiě)了User的equals只比較userId但沒(méi)同步重寫(xiě)hashCode結(jié)果線(xiàn)上用多個(gè)渠道寫(xiě)入同一用戶(hù)時(shí)HashSet里出現(xiàn)了兩條重復(fù)權(quán)益記錄。問(wèn)題查到后來(lái)把兩個(gè)對(duì)象的hashCode打印出來(lái)一對(duì)比才發(fā)現(xiàn)正是這個(gè)經(jīng)典陷阱。事后我常常跟團(tuán)隊(duì)說(shuō)一句話(huà)凡是重寫(xiě)equals的地方旁邊必須緊接著重寫(xiě)hashCode這兩者不是一個(gè)選擇題而是一道捆在一起的必答題。3.3 從Object的注釋里可以讀到的完整等式規(guī)范你直接看Object.java的源碼注釋會(huì)發(fā)現(xiàn)JDK官方用大量篇幅定義了equals的五個(gè)性質(zhì)自反性、對(duì)稱(chēng)性、傳遞性、一致性以及對(duì)非null對(duì)象比較null返回false。這些性質(zhì)不是面試八股而是任何集合類(lèi)都能穩(wěn)定工作的前提。以傳遞性為例A.equals(B)為true、B.equals(C)為true那么A.equals(C)也必須為true。如果你在equals里比較的是可變字段對(duì)象中途被別的線(xiàn)程改了字段值equals結(jié)果就可能在一次請(qǐng)求內(nèi)跳變這違反一致性。Spring的Bean比較、各種框架里的去重邏輯本質(zhì)都在依賴(lài)這套契約。源碼讀到這里就不再是背方法而是在讀一份“對(duì)象行為契約說(shuō)明書(shū)”。這也是為什么我建議入門(mén)者第一份源碼看Object——回望其他框架大量用到equals/hashCode的地方本質(zhì)上都在遵守這套契約。4. wait/notify/notifyAllObject如何定義并發(fā)協(xié)作的基礎(chǔ)協(xié)議如果說(shuō)equals/hashCode是對(duì)象“身份與值”的協(xié)議那么wait/notify/notifyAll就是對(duì)象“線(xiàn)程協(xié)作”的協(xié)議。這三個(gè)方法算是JDK里最古老的并發(fā)原語(yǔ)日常寫(xiě)業(yè)務(wù)代碼可能不常用但理解它們能幫你把synchronized、鎖、Condition這些東西串成一條線(xiàn)。4.1 源碼注釋里的“前提條件”不滿(mǎn)足會(huì)怎樣Object.wait/notify/notifyAll在所有對(duì)象上都可用但有一個(gè)硬性前提當(dāng)前線(xiàn)程必須持有該對(duì)象的監(jiān)視器鎖也就是處于synchronized同步塊或同步方法內(nèi)。如果直接調(diào)用wait會(huì)拋IllegalMonitorStateException。為什么會(huì)有這個(gè)限制因?yàn)閣ait的語(yǔ)義是“讓出鎖并進(jìn)入等待集”。假如一開(kāi)始就不持有鎖JVM不知道該釋放什么等待集也無(wú)從登記。要注意wait釋放的是與這個(gè)監(jiān)視器相關(guān)的全部鎖所有權(quán)而不是讓出一部分。如果在synchronized方法里調(diào)用了wait方法的鎖會(huì)被完整釋放等線(xiàn)程被喚醒重新獲得鎖后再繼續(xù)執(zhí)行余下代碼。notify的語(yǔ)義是隨機(jī)喚醒一個(gè)在同一監(jiān)視器等待集里的線(xiàn)程但不保證公平性notifyAll喚醒全部等待線(xiàn)程讓它們?nèi)ジ?jìng)爭(zhēng)鎖。從語(yǔ)義上看notifyAll在復(fù)雜場(chǎng)景下比notify更安全因?yàn)閚otify選錯(cuò)線(xiàn)程時(shí)被漏掉的線(xiàn)程可能永遠(yuǎn)等下去。4.2 用while循環(huán)而不是if判斷條件來(lái)自wait源碼注釋的強(qiáng)烈暗示很多初學(xué)多線(xiàn)程的人寫(xiě)過(guò)這樣的代碼synchronized (queue) { if (queue.isEmpty()) { queue.wait(); } // 取元素... }這其實(shí)是有問(wèn)題的。因?yàn)閣ait在返回時(shí)只代表線(xiàn)程被喚醒并重新獲得了鎖并不代表等待條件已經(jīng)滿(mǎn)足?？赡芡瑫r(shí)喚醒了多個(gè)線(xiàn)程隊(duì)列里的元素被第一個(gè)線(xiàn)程拿走了第二個(gè)線(xiàn)程醒來(lái)后queue依然是空的。更極端的情況還有虛假喚醒線(xiàn)程可能在沒(méi)有被notify的情況下醒來(lái)。JVM規(guī)范并沒(méi)有禁止虛假喚醒所以設(shè)計(jì)者必須防御它。所以標(biāo)準(zhǔn)的等待-通知模式必須長(zhǎng)這樣synchronized (queue) { while (queue.isEmpty()) { queue.wait(); } T item queue.poll(); }而另一側(cè)的生產(chǎn)者要記得在隊(duì)列發(fā)生變化后調(diào)用notifyAll。這個(gè)模式本身不是別人憑空想的Object源碼注釋的規(guī)范部分就明確提到線(xiàn)程應(yīng)該在一個(gè)條件謂詞上循環(huán)等待而不是假設(shè)醒來(lái)?xiàng)l件就成立。讀源碼時(shí)注意到這種注釋往往比記住某個(gè)API更有價(jià)值。4.3 從Object.wait到Condition源碼演進(jìn)背后的選型邏輯Object.wait/notify有個(gè)短板就是所有線(xiàn)程共享一個(gè)等待集。比如一個(gè)容量為N的阻塞隊(duì)列我們需要“隊(duì)列未滿(mǎn)”和“隊(duì)列非空”兩類(lèi)條件但synchronizedwait只能把它們混在一起無(wú)法精準(zhǔn)地把生產(chǎn)者喚醒到生產(chǎn)者等待集、消費(fèi)者喚醒到消費(fèi)者等待集。于是JUC里ReentrantLock的Condition就是為解決這個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)的一個(gè)鎖上可以new出多個(gè)Condition每個(gè)條件對(duì)應(yīng)各自的等待隊(duì)列signal()可以選擇性地通知某個(gè)條件上等待的線(xiàn)程。ArrayBlockingQueue內(nèi)部就是用notEmpty、notFull兩個(gè)Condition實(shí)現(xiàn)的。我的工程選型經(jīng)驗(yàn)是簡(jiǎn)單的互斥加wait/notify就夠用代碼也直觀(guān)一旦出現(xiàn)多類(lèi)線(xiàn)程依賴(lài)不同條件通信就果斷換ReentrantLock加Condition。這不是說(shuō)Object的wait機(jī)制不行而是說(shuō)源碼的演進(jìn)已經(jīng)指出了每種工具的適用邊界。5. toString、finalize、registerNatives逐漸被忽略但仍有味道的細(xì)節(jié)Object里除了那幾組明星方法還藏著三個(gè)容易被忽略的細(xì)節(jié)toString的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)、finalize的興衰史、registerNatives的靜態(tài)初始化。它們不加注意時(shí)沒(méi)什么存在感但讀懂之后能避免很多誤用。5.1 toString里的符號(hào)其實(shí)展示的是哈希的十六進(jìn)制不是內(nèi)存地址Object.toString()的源碼是public String toString() { return getClass().getName() Integer.toHexString(hashCode()); }每次看到有人把日志里com.foo.User5bcab594解釋成“對(duì)象內(nèi)存地址”我都想糾正一下那是默認(rèn)hashCode()的十六進(jìn)制形式而hashCode由JVM的策略決定不一定代表地址。對(duì)象在GC后發(fā)生移動(dòng)地址變了但hashCode只要計(jì)算過(guò)就被緩存下來(lái)toString打印的結(jié)果仍然穩(wěn)定。工程上沒(méi)人愿意靠默認(rèn)toString排障它太沒(méi)有辨識(shí)度。我更習(xí)慣在所有DTO和領(lǐng)域模型里重寫(xiě)toString至少包含id和核心業(yè)務(wù)字段。排查線(xiàn)上問(wèn)題時(shí)一行日志里能不能直接看到userId、orderId效率差異非常大。網(wǎng)上很多“打印對(duì)象看到一串亂碼”的求助本質(zhì)上就是沒(méi)有重寫(xiě)toString。5.2 finalize的覆滅以及我們?cè)搹闹械玫绞裁碠bject里最后一個(gè)方法finalize在JDK8的源碼中是一個(gè)protected空方法注釋明確說(shuō)它“可能在垃圾回收時(shí)被調(diào)用”——注意是可能不是必然。它曾經(jīng)被設(shè)計(jì)成在對(duì)象被GC回收前給一次清理機(jī)會(huì)但現(xiàn)實(shí)中問(wèn)題很多JVM不保證finalize何時(shí)執(zhí)行、不保證一定執(zhí)行、不保證進(jìn)程中全部finalizable對(duì)象都被處理。JDK9開(kāi)始它被標(biāo)記棄用JDK18已經(jīng)標(biāo)記為移除。如果你接手的老系統(tǒng)里還有finalize清理數(shù)據(jù)庫(kù)連接或文件句柄我的建議是盡早替換成try-with-resources或Cleaner。就算為了兼容老JDK暫時(shí)不能刪也要知道它只是兜底絕不能作為資源釋放的主鏈路。讀Object源碼時(shí)看到finalize最有價(jià)值的其實(shí)是這個(gè)教訓(xùn)一個(gè)看似優(yōu)雅的“回調(diào)鉤子”如果執(zhí)行時(shí)機(jī)不可控在工程里就是危險(xiǎn)的。5.3 registerNativesObject里一段容易被忽略的靜態(tài)初始化在Object.java開(kāi)頭還有一個(gè)很少被講的細(xì)節(jié)private static native void registerNatives(); static { registerNatives(); }它做的就是把當(dāng)前類(lèi)里聲明的native方法與JVM內(nèi)部C/C函數(shù)做綁定注冊(cè)。沒(méi)有這一步native方法在首次使用時(shí)才去找綁定會(huì)有額外開(kāi)銷(xiāo)和不確定性。JDK的模塊化基礎(chǔ)類(lèi)里很多類(lèi)都有類(lèi)似的靜態(tài)初始化塊。讀源碼時(shí)看到這種模式可以推演出一個(gè)思路凡是需要跟底層運(yùn)行時(shí)打交道的類(lèi)最好在類(lèi)加載階段就完成綁定和校驗(yàn)而不是等到調(diào)用時(shí)才處理。這對(duì)我們寫(xiě)一些涉及本地資源綁定的業(yè)務(wù)代碼也有借鑒意義——連接、密鑰、外部句柄這類(lèi)東西能提前校驗(yàn)就提前校驗(yàn)不要拖到第一筆請(qǐng)求來(lái)了才暴雷。6. 讀完Object源碼之后我沉淀的閱讀方法與可遷移經(jīng)驗(yàn)最后這部分不聊Object本身了聊聊我把它讀完之后沉淀下來(lái)的一些方法和習(xí)慣。這些東西是源碼閱讀的“副產(chǎn)品”但長(zhǎng)期看比記住某個(gè)方法簽名有用得多。6.1 先把“契約清單”列出來(lái)再去看實(shí)現(xiàn)這里給準(zhǔn)備開(kāi)始啃JDK源碼的朋友一個(gè)方法讀類(lèi)之前先把官方文檔里關(guān)于這個(gè)類(lèi)的契約列成清單。以O(shè)bject為例我一開(kāi)始列的清單是equals滿(mǎn)足五種性質(zhì)hashCode兩次調(diào)用不變clone返回獨(dú)立淺拷貝wait必須持有鎖toString包含類(lèi)名和哈希finalize不保證執(zhí)行。清單列完后再讀源碼你會(huì)發(fā)現(xiàn)每個(gè)方法的native實(shí)現(xiàn)只是回答“怎么做”而注釋和規(guī)范回答的是“什么條件下能做”。這兩者合起來(lái)才是一個(gè)完整的方法契約。后續(xù)讀HashMap、ThreadLocal、ConcurrentHashMap我都沿用這個(gè)思路先契約后實(shí)現(xiàn)再聯(lián)系實(shí)際場(chǎng)景。效果比直接一頭扎進(jìn)C代碼好得多。6.2 final與protected的搭配是Object留給API設(shè)計(jì)者的示范Object的方法修飾符組合很有意思getClass、wait、notify、notifyAll全部是final不允許子類(lèi)覆蓋而clone和finalize是protected留給你按需擴(kuò)展。這說(shuō)明一個(gè)道理對(duì)“基礎(chǔ)能力型方法”設(shè)計(jì)者要敢于鎖死行為避免子類(lèi)把它破壞掉對(duì)“可擴(kuò)展型方法”則要明確定義擴(kuò)展點(diǎn)而不是讓所有人隨意修改入口。我后來(lái)在業(yè)務(wù)系統(tǒng)里設(shè)計(jì)基礎(chǔ)服務(wù)時(shí)也學(xué)著這么干核心狀態(tài)流轉(zhuǎn)方法一律final防止子類(lèi)篡改流程模板方法里預(yù)留protected擴(kuò)展點(diǎn)讓業(yè)務(wù)方在受控位置上做定制。這是讀Object源碼順手得到的一筆設(shè)計(jì)饋贈(zèng)也是很多框架源碼里可以反復(fù)看到的影子。6.3 把System.identityHashCode當(dāng)調(diào)試點(diǎn)肉眼排查“同一個(gè)對(duì)象”問(wèn)題最后分享一個(gè)實(shí)際排查技巧。很多并發(fā)或緩存問(wèn)題時(shí)核心要判斷的是“這個(gè)對(duì)象到底是不是同一個(gè)實(shí)例”。光看日志里的地址不可靠可以直接打印兩個(gè)值System.identityHashCode(obj)和obj.getClass()。前一個(gè)無(wú)論equals/hashCode怎么被重寫(xiě)都代表默認(rèn)身份哈希同一個(gè)實(shí)例一定相同后一個(gè)能快速確認(rèn)運(yùn)行時(shí)類(lèi)型。之前排查一個(gè)連接池從回收隊(duì)列取到過(guò)期連接的問(wèn)題就是比對(duì)兩個(gè)引用的identityHashCode不一致才發(fā)現(xiàn)原來(lái)是從不同緩存路徑各拿了一個(gè)對(duì)象實(shí)例。JDK源碼里Object.hashCode的native語(yǔ)義到了實(shí)戰(zhàn)中就成了定位對(duì)象身份的一把鑰匙。如果你也想開(kāi)始讀JDK源碼我建議第一頁(yè)翻的就是Object.java不用選太新的JDK版本JDK8的源碼注釋已經(jīng)足夠豐富。第一遍只看方法清單和注釋第二遍對(duì)照HotSpot的實(shí)現(xiàn)理解native方法背后的對(duì)象頭、監(jiān)視器結(jié)構(gòu)第三遍再去Class、String、HashMap這些類(lèi)里驗(yàn)證契約怎么被具體實(shí)現(xiàn)。三遍下來(lái)你對(duì)“一個(gè)Java對(duì)象到底是什么”的理解會(huì)和只會(huì)背面試題的人完全在兩個(gè)層次。對(duì)我個(gè)人來(lái)說(shuō)Object這段源碼最大的價(jià)值不是某個(gè)方法而是它讓我明白真正的基礎(chǔ)設(shè)施往往是那些看起來(lái)最簡(jiǎn)單、最容易被跳過(guò)的類(lèi)。