Java反射機(jī)制（四）―番外篇，實(shí)例化方法深入
來源：程序員人生 發(fā)布時(shí)間：2014-10-11 08:00:00 閱讀次數(shù)：3084次
反射機(jī)制這幾篇博客寫下來發(fā)現(xiàn)涉及到Java類的加載機(jī)制，這部分的內(nèi)容也比較獨(dú)立的一部分，因此單另一篇來寫。在JAVA中任何的類都是需要加載到JVM中才能運(yùn)行的。之前Class Loader介紹了類的加載機(jī)制，那么這里要說的是不同加載方式之間的對比，好能對JAVA類的實(shí)例化過程有更深刻的體會(huì)。
new和Class.newInstance
我們說代碼里出現(xiàn)new關(guān)鍵字意味著對于可能變動(dòng)的代碼，耦合過高了。遇到這種情況我們會(huì)用反射機(jī)制來去除new關(guān)鍵字，這在代理模式里我們見過了。實(shí)際上也就是用了Class.newInstance來代替。這說明這兩種方式都可以得到相同的對象實(shí)例，但是它們之間存在區(qū)別，耦合度不同。
實(shí)際上在理解上我們可以認(rèn)為，Class.newInstanc方式來實(shí)例化對象是對new關(guān)鍵字的拆分成兩步了。因?yàn)椋珻lass.newInstance的使用是有前提的，要保證類已經(jīng)加載到JVM中，并且已經(jīng)鏈接。看如下代碼：
<span style="font-family:FangSong_GB2312;font-size:18px;"><span style="font-family:FangSong_GB2312;">public static void main(String[] arg) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException{
//從當(dāng)前線程取得正在運(yùn)行的加載器
ClassLoader cl=Thread.currentThread().getContextClassLoader();
cl.loadClass("com.zjj.ClassTest.Test"); //加載測試類到JVM
Class c2=cl.getClass(); //得到類的Class對象
c2.newInstance(); //實(shí)例化對象
}
}</span></span>
這里不用Class.forName來得到Class對象是為了保證類被加載了但是沒有被鏈接。 這段代碼看著貌似沒什么錯(cuò)，編譯也沒有問題，但是運(yùn)行的時(shí)候就出錯(cuò)了。也就是說通過如上方法加載的類是沒有被鏈接的，因此newInstance方法無法執(zhí)行。
前面說理解上可以簡單的認(rèn)為是通過Class.Instance方式是new拆分的兩步，但是事實(shí)上new要比Class.Instance做的多。Class.Instance方法只能訪問無參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，new則都可以訪問。建立一個(gè)有兩個(gè)構(gòu)造函數(shù)的測試類，看客戶端調(diào)用代碼：
<span style="font-family:FangSong_GB2312;font-size:18px;"><span style="font-family:FangSong_GB2312;">public static void main(String[] arg) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException{
Class c=Class.forName("com.zjj.ClassTest.Test");
c.newInstance();
new Test("ni");
}
}</span></span>
輸出結(jié)果為：
無參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
如果在newInstance中傳入?yún)?shù)去調(diào)用帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)的話是會(huì)報(bào)錯(cuò)的，無法通過編譯。相對來說newInstance是弱類型，new是強(qiáng)類型。
Class.forName和classLoad.loadClass
講這兩個(gè)的區(qū)別之前我們先要了解，JVM會(huì)執(zhí)行靜態(tài)代碼段，要記住一個(gè)概念，靜態(tài)代碼是和class綁定的，class裝載成功就表示執(zhí)行了靜態(tài)代碼了，以后也就不會(huì)再走這段靜態(tài)代碼了。 也就是說靜態(tài)代碼段是只會(huì)執(zhí)行一次的，在類被加載的時(shí)候。另外我們還需要知道，類的加載過程分為裝載、連接、初始化。還有就是，JVM遇到類請求時(shí)它會(huì)先檢查內(nèi)存中是否存在，如果不存在則去加載，存在則返回已存在的Class對象。
那么這兩個(gè)方法的區(qū)別就在于執(zhí)行的這三個(gè)過程不一樣。forName有兩個(gè)函數(shù)（多態(tài)），三個(gè)參數(shù)時(shí)forName(String className, boolean initialize, ClassLoader loader)第二個(gè)參數(shù)為True時(shí)則類會(huì)鏈接，會(huì)初始化。為False時(shí)，如果原來不存在則一定不會(huì)連接和初始化，如果原來存在被連接的Class對象，則返回該對象但是依然不會(huì)初始化。單參數(shù)時(shí)，默認(rèn)initialize是為True的。
loadClass也是多態(tài)loadClass(String name)單參數(shù)時(shí), resolve=false。如果該類已經(jīng)被該類裝載器所裝載，那么，返回這個(gè)已經(jīng)被裝載的類型的Class的實(shí)例，否則，就用這個(gè)自定義的類裝載器來裝載這個(gè)class，這時(shí)不知道是否被連接。絕對不會(huì)被初始化！這時(shí)唯一可以保證的是，這個(gè)類被裝載了。但是不知道這個(gè)類是不是被連接和初始化了。
loadClass(String name, boolean resolve)resolve=true時(shí)，則保證已經(jīng)裝載，而且已經(jīng)連接了。 resolve=falses時(shí)，則僅僅是去裝載這個(gè)類，不關(guān)心是否連接了，所以此時(shí)可能被連接了，也可能沒有被連接。下面通過測試來驗(yàn)證以上說的內(nèi)容，代碼如下：
Test類：
<span style="font-family:FangSong_GB2312;font-size:18px;"><span style="font-family:FangSong_GB2312;">public class Test {
static {
System.out.println("靜態(tài)初始化");
}
public Test(){
System.out.println("無參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)");
}
public Test(String str){
System.out.println("帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)");
}
{
System.out.println("非靜態(tài)初始化");
}
}</span></span>
測試一：客戶端調(diào)用代碼
<span style="font-family:FangSong_GB2312;font-size:18px;"><span style="font-family:FangSong_GB2312;">public static void main(String[] arg) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException{
Class c=Class.forName("com.zjj.ClassTest.Test");
}
}</span></span>
輸出結(jié)果為：靜態(tài)初始化
說明：Class.forName時(shí)類執(zhí)行了裝載、連接、初始化三個(gè)步驟。
測試二：客戶端代碼改為
<span style="font-family:FangSong_GB2312;font-size:18px;"><span style="font-family:FangSong_GB2312;">public static void main(String[] arg) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException{
ClassLoader cl=Thread.currentThread().getContextClassLoader();
Class c=Class.forName("com.zjj.ClassTest.Test", false, cl);
}
}</span></span>
輸出結(jié)果為:initialize=true時(shí)輸出，靜態(tài)初始化。為false時(shí)沒有輸出
說明：為true時(shí)類執(zhí)行了裝載、連接、初始化三個(gè)步驟。為false時(shí)沒有初始化，為知是不是連接。
測試三：客戶端代碼改為
<span style="font-family:FangSong_GB2312;font-size:18px;"><span style="font-family:FangSong_GB2312;">public static void main(String[] arg) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException{
ClassLoader cl=Thread.currentThread().getContextClassLoader();
Class c=Class.forName("com.zjj.ClassTest.Test", false, cl);
c.newInstance();
}
}</span></span>
輸出結(jié)果為：
靜態(tài)初始化
非靜態(tài)初始化
無參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
說明：為了保證JVM中不存在之前加載過的類，特地清理了JVM內(nèi)存。但是輸出結(jié)果不變，說明為false時(shí)執(zhí)行了裝載和鏈接，否則newInstance是無法執(zhí)行的（前面說過了newInstance的執(zhí)行條件）。但是資料說可能還存在不連接的情況！！有待考證。
測試四：客戶端代碼改為
<span style="font-family:FangSong_GB2312;font-size:18px;"><span style="font-family:FangSong_GB2312;">public static void main(String[] arg) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException{
Class c=Class.forName("com.zjj.ClassTest.Test");
ClassLoader cl=Thread.currentThread().getContextClassLoader();
Class c=Class.forName("com.zjj.ClassTest.Test", true, cl);
}
}</span></span>
輸出結(jié)果為：靜態(tài)初始化
說明：如果原來存在加載過的類，那么第二次執(zhí)行加載請求時(shí)返回存在的。因?yàn)椋o態(tài)初始化只執(zhí)行了一次。
測試五：客戶端代碼改為
<span style="font-family:FangSong_GB2312;font-size:18px;"><span style="font-family:FangSong_GB2312;">public static void main(String[] arg) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException{
//從當(dāng)前線程取得正在運(yùn)行的加載器
ClassLoader cl=Thread.currentThread().getContextClassLoader();
cl.loadClass("com.zjj.ClassTest.Test"); //加載測試類到JVM
Class c2=cl.loadClass("com.zjj.ClassTest.Test").getClass(); //得到類的Class對象
c2.newInstance(); //實(shí)例化對象
}
}</span></span>
輸出結(jié)果：報(bào)錯(cuò)
說明：此時(shí)loadClass方法加載到內(nèi)存中的類是未連接的，當(dāng)然不會(huì)初始化。因此也就沒有“靜態(tài)初始化”的輸出。
測試六：不知道為什么沒有發(fā)現(xiàn)代碼中的ClassLoader存在兩個(gè)參數(shù)的loadClass方法。
總結(jié)：至此方法對比結(jié)束，這篇博客主要是更細(xì)致的了解了JVM加載類的過程和不同方式之間的區(qū)別。其實(shí)際上只是封裝的程度不一樣，也就是方法的粒度的差別。當(dāng)然，有一點(diǎn)內(nèi)容還沒有通過自己的測試得到驗(yàn)證，可能是我的方法不對或者是資料有問題。權(quán)且記下這個(gè)問題！下篇博客再見！
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