Java反射機制（四）―番外篇，實例化方法深入
來源：程序員人生 發布時間：2014-10-11 08:00:00 閱讀次數：3080次
反射機制這幾篇博客寫下來發現涉及到Java類的加載機制，這部分的內容也比較獨立的一部分，因此單另一篇來寫。在JAVA中任何的類都是需要加載到JVM中才能運行的。之前Class Loader介紹了類的加載機制，那么這里要說的是不同加載方式之間的對比，好能對JAVA類的實例化過程有更深刻的體會。
new和Class.newInstance
我們說代碼里出現new關鍵字意味著對于可能變動的代碼，耦合過高了。遇到這種情況我們會用反射機制來去除new關鍵字，這在代理模式里我們見過了。實際上也就是用了Class.newInstance來代替。這說明這兩種方式都可以得到相同的對象實例，但是它們之間存在區別，耦合度不同。
實際上在理解上我們可以認為，Class.newInstanc方式來實例化對象是對new關鍵字的拆分成兩步了。因為，Class.newInstance的使用是有前提的，要保證類已經加載到JVM中，并且已經鏈接。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{
//從當前線程取得正在運行的加載器
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，編譯也沒有問題，但是運行的時候就出錯了。也就是說通過如上方法加載的類是沒有被鏈接的，因此newInstance方法無法執行。
前面說理解上可以簡單的認為是通過Class.Instance方式是new拆分的兩步，但是事實上new要比Class.Instance做的多。Class.Instance方法只能訪問無參數的構造函數，new則都可以訪問。建立一個有兩個構造函數的測試類，看客戶端調用代碼：
<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>
輸出結果為：
無參數的構造函數
帶參數的構造函數
如果在newInstance中傳入參數去調用帶參數的構造函數的話是會報錯的，無法通過編譯。相對來說newInstance是弱類型，new是強類型。
Class.forName和classLoad.loadClass
講這兩個的區別之前我們先要了解，JVM會執行靜態代碼段，要記住一個概念，靜態代碼是和class綁定的，class裝載成功就表示執行了靜態代碼了，以后也就不會再走這段靜態代碼了。 也就是說靜態代碼段是只會執行一次的，在類被加載的時候。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遇到類請求時它會先檢查內存中是否存在，如果不存在則去加載，存在則返回已存在的Class對象。
那么這兩個方法的區別就在于執行的這三個過程不一樣。forName有兩個函數（多態），三個參數時forName(String className, boolean initialize, ClassLoader loader)第二個參數為True時則類會鏈接，會初始化。為False時，如果原來不存在則一定不會連接和初始化，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初始化。單參數時，默認initialize是為True的。
loadClass也是多態loadClass(String name)單參數時, resolve=false。如果該類已經被該類裝載器所裝載，那么，返回這個已經被裝載的類型的Class的實例，否則，就用這個自定義的類裝載器來裝載這個class，這時不知道是否被連接。絕對不會被初始化！這時唯一可以保證的是，這個類被裝載了。但是不知道這個類是不是被連接和初始化了。
loadClass(String name, boolean resolve)resolve=true時，則保證已經裝載，而且已經連接了。 resolve=falses時，則僅僅是去裝載這個類，不關心是否連接了，所以此時可能被連接了，也可能沒有被連接。下面通過測試來驗證以上說的內容，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("靜態初始化");
}
public Test(){
System.out.println("無參數的構造函數");
}
public Test(String str){
System.out.println("帶參數的構造函數");
}
{
System.out.println("非靜態初始化");
}
}</span></span>
測試一：客戶端調用代碼
<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>
輸出結果為：靜態初始化
說明：Class.forName時類執行了裝載、連接、初始化三個步驟。
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>
輸出結果為:initialize=true時輸出，靜態初始化。為false時沒有輸出
說明：為true時類執行了裝載、連接、初始化三個步驟。為false時沒有初始化，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>
輸出結果為：
靜態初始化
非靜態初始化
無參數的構造函數
說明：為了保證JVM中不存在之前加載過的類，特地清理了JVM內存。但是輸出結果不變，說明為false時執行了裝載和鏈接，否則newInstance是無法執行的（前面說過了newInstance的執行條件）。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>
輸出結果為：靜態初始化
說明：如果原來存在加載過的類，那么第二次執行加載請求時返回存在的。因為，靜態初始化只執行了一次。
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{
//從當前線程取得正在運行的加載器
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(); //實例化對象
}
}</span></span>
輸出結果：報錯
說明：此時loadClass方法加載到內存中的類是未連接的，當然不會初始化。因此也就沒有“靜態初始化”的輸出。
測試六：不知道為什么沒有發現代碼中的ClassLoader存在兩個參數的loadClass方法。
總結：至此方法對比結束，這篇博客主要是更細致的了解了JVM加載類的過程和不同方式之間的區別。其實際上只是封裝的程度不一樣，也就是方法的粒度的差別。當然，有一點內容還沒有通過自己的測試得到驗證，可能是我的方法不對或者是資料有問題。權且記下這個問題！下篇博客再見！
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