深入理解Java中四種創(chuàng)建對(duì)象的方式

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作者：六尺帳篷
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• 調(diào)用new語句創(chuàng)建對(duì)象
• 調(diào)用對(duì)象的clone()方法
• 運(yùn)用反射手段創(chuàng)建對(duì)象

• 運(yùn)用反序列化手段

調(diào)用new語句創(chuàng)建對(duì)象

// 使用java語言的關(guān)鍵字 new 創(chuàng)建對(duì)象，初始化對(duì)象數(shù)據(jù)　
    MyObject mo = new MyObject() ;　

調(diào)用對(duì)象的clone()方法

MyObject anotherObject = new MyObject();
MyObject object = anotherObject.clone();

使用 clone()方法克隆一個(gè)對(duì)象的步驟：
1.被克隆的類要實(shí)現(xiàn) Cloneable 接口。
2.被克隆的類要重寫 clone(）方法。

原型模式主要用于對(duì)象的復(fù)制，實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口（實(shí)現(xiàn) Cloneable 接口），重寫一個(gè)方法（重寫 Object 類中的 clone 方法），即完成了原型模式。

原型模式中的拷貝分為"淺拷貝"和"深拷貝":

• 淺拷貝: 對(duì)值類型的成員變量進(jìn)行值的復(fù)制,對(duì)引用類型的成員變量只復(fù)制引用,不復(fù)制引用的對(duì)象.
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• 深拷貝: 對(duì)值類型的成員變量進(jìn)行值的復(fù)制,對(duì)引用類型的成員變量也進(jìn)行引用對(duì)象的復(fù)制.

（Object 類的 clone 方法只會(huì)拷貝對(duì)象中的基本數(shù)據(jù)類型的值，對(duì)于數(shù)組、容器對(duì)象、引用對(duì)象等都不會(huì)拷貝，這就是淺拷貝。如果要實(shí)現(xiàn)深拷貝，必須將原型模式中的數(shù)組、容器對(duì)象、引用對(duì)象等另行拷貝。）

原型模式的優(yōu)點(diǎn)。

• 1.如果創(chuàng)建新的對(duì)象比較復(fù)雜時(shí)，可以利用原型模式簡(jiǎn)化對(duì)象的創(chuàng)建過程。

• 2.使用原型模式創(chuàng)建對(duì)象比直接 new 一個(gè)對(duì)象在性能上要好的多，因?yàn)镺bject 類的 clone 方法是一個(gè)本地方法，它直接操作內(nèi)存中的二進(jìn)制流，特別是復(fù)制大對(duì)象時(shí)，性能的差別非常明顯。

原型模式的使用場(chǎng)景。

因?yàn)橐陨蟽?yōu)點(diǎn)，所以在需要重復(fù)地創(chuàng)建相似對(duì)象時(shí)可以考慮使用原型模式。

比如需要在一個(gè)循環(huán)體內(nèi)創(chuàng)建對(duì)象，假如對(duì)象創(chuàng)建過程比較復(fù)雜或者循環(huán)次數(shù)很多的話，使用原型模式不但可以簡(jiǎn)化創(chuàng)建過程，而且可以使系統(tǒng)的整體性能提高很多。

運(yùn)用反射手段創(chuàng)建對(duì)象

我們先介紹一下反射：

反射的定義

• 反射機(jī)制是在運(yùn)行時(shí)， 對(duì)于任意一個(gè)類， 都能夠知道這個(gè)類的所有屬性和方法；對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象， 都能夠調(diào)用它的任意一個(gè)方法。在 java 中，只要給定類的名字， 那么就可以通過反射機(jī)制來獲得類的所有信息。
• 反射機(jī)制主要提供了以下功能：在運(yùn)行時(shí)判定任意一個(gè)對(duì)象所屬的類；在運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建對(duì)象；在運(yùn)行時(shí)判定任意一個(gè)類所具有的成員變量和方法；在運(yùn)行時(shí)調(diào)用任意一個(gè)對(duì)象的方法；生成動(dòng)態(tài)代理。

哪里用到反射機(jī)制？

jdbc 中有一行代碼：Class.forName('com.mysql.jdbc.Driver.class');//加載 MySql 的驅(qū)動(dòng)類。這就是反射， 現(xiàn)在很多框架都用到反射機(jī)制， hibernate， struts 都是用反射機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。搜索公眾號(hào)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師回復(fù)“2T”，送你一份驚喜禮包。

反射的實(shí)現(xiàn)方式

在 Java 中實(shí)現(xiàn)反射最重要的一步， 也是第一步就是獲取 Class 對(duì)象， 得到Class 對(duì)象后可以通過該對(duì)象調(diào)用相應(yīng)的方法來獲取該類中的屬性、方法以及調(diào)用該類中的方法。

有 4 種方法可以得到 Class 對(duì)象：

• Class.forName(“類的路徑” );
• 類名.class
• 對(duì)象名.getClass()
• 如果是基本類型的包裝類， 則可以通過調(diào)用包裝類的 Type 屬性來獲得該包裝類的 Class 對(duì)象, Class clazz = Integer.TYPE;

實(shí)現(xiàn) Java 反射的類

• 1)Class：它表示正在運(yùn)行的 Java 應(yīng)用程序中的類和接口。
• 2)Field：提供有關(guān)類或接口的屬性信息， 以及對(duì)它的動(dòng)態(tài)訪問權(quán)限。
• 3)Constructor：提供關(guān)于類的單個(gè)構(gòu)造方法的信息以及對(duì)它的訪問權(quán)限

• 4)Method：提供關(guān)于類或接口中某個(gè)方法信息。

注意：Class類是Java反射中最重要的一個(gè)功能類，所有獲取對(duì)象的信息(包
括：方法/屬性/構(gòu)造方法/訪問權(quán)限)都需要它來實(shí)現(xiàn)。

反射機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

• （1） 能夠運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)獲取類的實(shí)例， 大大提高程序的靈活性。
• （2） 與 Java 動(dòng)態(tài)編譯相結(jié)合， 可以實(shí)現(xiàn)無比強(qiáng)大的功能。

缺點(diǎn)：

• （1） 使用反射的性能較低。java 反射是要解析字節(jié)碼， 將內(nèi)存中的對(duì)象進(jìn)行解析。
  解決方案：
  1.由于 JDK 的安全檢查耗時(shí)較多， 所以通過 setAccessible(true)的方式關(guān)閉安全檢查來（取消對(duì)訪問控制修飾符的檢查） 提升反射速度。
  2.需要多次動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例的時(shí)候， 有緩存的寫法會(huì)比沒有緩存要快很多:
  3.ReflectASM 工具類 ， 通過字節(jié)碼生成的方式加快反射速度。

• （2） 使用反射相對(duì)來說不安全， 破壞了類的封裝性， 可以通過反射獲取這個(gè)類的私有方法和屬性。

運(yùn)用反序列化手段

序列化與反序列化

Java序列化是指把Java對(duì)象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列的過程；而Java反序列化是指把字節(jié)序列恢復(fù)為Java對(duì)象的過程。

為什么需要序列化與反序列化

我們知道，當(dāng)兩個(gè)進(jìn)程進(jìn)行遠(yuǎn)程通信時(shí)，可以相互發(fā)送各種類型的數(shù)據(jù)，包括文本、圖片、音頻、視頻等， 而這些數(shù)據(jù)都會(huì)以二進(jìn)制序列的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳送。那么當(dāng)兩個(gè)Java進(jìn)程進(jìn)行通信時(shí)，能否實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的對(duì)象傳送呢？答案是可以的。如何做到呢？這就需要Java序列化與反序列化了。換句話說，一方面，發(fā)送方需要把這個(gè)Java對(duì)象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列，然后在網(wǎng)絡(luò)上傳送；另一方面，接收方需要從字節(jié)序列中恢復(fù)出Java對(duì)象。基本原理和網(wǎng)絡(luò)通信是一致的，通過特殊的編碼方式：寫入數(shù)據(jù)將對(duì)象以及其內(nèi)部數(shù)據(jù)編碼，存在在數(shù)組或者文件里面然后發(fā)送到目的地后，在進(jìn)行解碼，讀出數(shù)據(jù)。OK到此顯示出來為我們所用即可。

當(dāng)我們明晰了為什么需要Java序列化和反序列化后，我們很自然地會(huì)想Java序列化的好處。其好處一是實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的持久化，通過序列化可以把數(shù)據(jù)永久地保存到硬盤上（通常存放在文件里），二是，利用序列化實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，即在網(wǎng)絡(luò)上傳送對(duì)象的字節(jié)序列。

對(duì)象序列化

• java.io.ObjectOutputStream代表對(duì)象輸出流，它的writeObject(Object obj)方法可對(duì)參數(shù)指定的obj對(duì)象進(jìn)行序列化，把得到的字節(jié)序列寫到一個(gè)目標(biāo)輸出流中。只有實(shí)現(xiàn)了Serializable和Externalizable接口的類的對(duì)象才能被序列化。
• java.io.ObjectInputStream代表對(duì)象輸入流，它的readObject()方法從一個(gè)源輸入流中讀取字節(jié)序列，再把它們反序列化為一個(gè)對(duì)象，并將其返回。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;

/*
 * 序列化流：把對(duì)象按照流一樣的方式存入文本或者在網(wǎng)絡(luò)中傳輸;  對(duì)象 ---> 流 ：ObjectOutputStream
 * 反序列化流：把文本文件中的流對(duì)象數(shù)據(jù)或者網(wǎng)絡(luò)中的流對(duì)象數(shù)據(jù)還原成對(duì)象。   流---> 對(duì)象 :ObjectInputStream
 */
public class ObjectStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 序列化數(shù)據(jù)其實(shí)就是把對(duì)象寫到文本文件
        //write();
        read();
    }

    private static void read() throws IOException {
        // 創(chuàng)建反序列化流對(duì)象
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
                "a.txt"));
        // 讀取,還原對(duì)象
        try {
            Person p = (Person) ois.readObject();
            System.out.println(p.toString());
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

        ois.close();
    }

    private static void write() throws IOException {
        // 創(chuàng)建序列化流對(duì)象
        // public ObjectOutputStream(OutputStream out)
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
                "a.txt"));
        // 創(chuàng)建對(duì)象
        Person p = new Person("java", 20);
        oos.writeObject(p);
        // 釋放資源
        oos.close();
    }
}

import java.io.Serializable;

/*
 * NotSerializableException為序列化異常，
 * 該類需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口：Serializable序列化接口，該接口中并沒有任何方法，僅僅作為標(biāo)識(shí)。
 * 類似于此的沒有方法的接口是標(biāo)記接口
 * 
 * !!!每一次去修改該類的時(shí)候都會(huì)生成一個(gè)新的序列化標(biāo)識(shí)的值！，需要重新新，重新讀，這是基本方法。
 * 想辦法來固定該類的標(biāo)識(shí)ID，人為設(shè)定。這樣即使再次修改類的內(nèi)容，只要ID固定了就可以保證，在讀取的時(shí)候一直是匹配的。
 * 增加 generated serial version ID,在類里面直接點(diǎn)擊黃色即可，增加一個(gè)變化的ID值
 */

/*
 * 當(dāng)有的成員變量不需要被序列化時(shí)：如何解決。
 * 方法使用transient關(guān)鍵字聲明不需要序列化的成員變量
 */
public class Person implements Serializable{

    /**
     * serialVersionUID
     */
    private static final long serialVersionUID = -9164765814868887767L;

    private String name;
    private transient int age;

    public Person() {
        super();
    }

    public Person(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }

}

感謝您的閱讀，也歡迎您發(fā)表關(guān)于這篇文章的任何建議，關(guān)注我，技術(shù)不迷茫！小編到你上高速。

    · END ·

最后，關(guān)注公眾號(hào)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師，在后臺(tái)回復(fù)：2T，可以獲取我整理的 Java 系列面試題和答案，非常齊全。

正文結(jié)束

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