深入理解Java中四种创建对象的方式

桃扇骨 2023-09-26 15:43 11阅读 0赞

#### 调用new语句创建对象 ####

// 使用java语言的关键字 new 创建对象，初始化对象数据　
        MyObject mo = new MyObject() ;

#### 调用对象的clone()方法 ####

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

使用 clone()方法克隆一个对象的步骤：  
1.被克隆的类要实现 Cloneable 接口。  
2.被克隆的类要重写 clone(）方法。

原型模式主要用于对象的复制，实现一个接口（实现 Cloneable 接口），重写一个方法（重写 Object 类中的 clone 方法），即完成了原型模式。

原型模式中的拷贝分为"浅拷贝"和"深拷贝":

*  浅拷贝: 对值类型的成员变量进行值的复制,对引用类型的成员变量只复制引用,不复制引用的对象.
 *  深拷贝: 对值类型的成员变量进行值的复制,对引用类型的成员变量也进行引用对象的复制.

（Object 类的 clone 方法只会拷贝对象中的基本数据类型的值，对于数组、容器对象、引用对象等都不会拷贝，这就是浅拷贝。如果要实现深拷贝，必须将原型模式中的数组、容器对象、引用对象等另行拷贝。）

原型模式的优点。

*  1.如果创建新的对象比较复杂时，可以利用原型模式简化对象的创建过程。
 *  2.使用原型模式创建对象比直接 new 一个对象在性能上要好的多，因为Object 类的 clone 方法是一个本地方法，它直接操作内存中的二进制流，特别是复制大对象时，性能的差别非常明显。

原型模式的使用场景。

因为以上优点，所以在需要重复地创建相似对象时可以考虑使用原型模式。

比如需要在一个循环体内创建对象，假如对象创建过程比较复杂或者循环次数很多的话，使用原型模式不但可以简化创建过程，而且可以使系统的整体性能提高很多。

#### 运用反射手段创建对象 ####

我们先介绍一下反射：

反射的定义

*  反射机制是在运行时， 对于任意一个类， 都能够知道这个类的所有属性和方法； 对于任意一个对象， 都能够调用它的任意一个方法。 在 java 中，只要给定类的名字， 那么就可以通过反射机制来获得类的所有信息。
 *  反射机制主要提供了以下功能： 在运行时判定任意一个对象所属的类；在运行时创建对象； 在运行时判定任意一个类所具有的成员变量和方法； 在运行时调用任意一个对象的方法； 生成动态代理。

哪里用到反射机制？

jdbc 中有一行代码：  
Class.forName('com.mysql.jdbc.Driver.class');//加载 MySql 的驱动类。 这就  
是反射， 现在很多框架都用到反射机制， hibernate， struts 都是用反射机制实  
现的。

反射的实现方式

在 Java 中实现反射最重要的一步， 也是第一步就是获取 Class 对象， 得到Class 对象后可以通过该对象调用相应的方法来获取该类中的属性、方法以及调用该类中的方法。

有 4 种方法可以得到 Class 对象：

*  Class.forName(“类的路径” );
 *  类名.class
 *  对象名.getClass()
 *  如果是基本类型的包装类， 则可以通过调用包装类的 Type 属性来获得该包装类的 Class 对象, Class clazz = Integer.TYPE;

实现 Java 反射的类

*  1)Class： 它表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。
 *  2)Field： 提供有关类或接口的属性信息， 以及对它的动态访问权限。
 *  3)Constructor： 提供关于类的单个构造方法的信息以及对它的访问权限
 *  4)Method： 提供关于类或接口中某个方法信息。

> 注意：Class类是Java反射中最重要的一个功能类，所有获取对象的信息(包  
> 括： 方法/属性/构造方法/访问权限)都需要它来实现。

反射机制的优缺点

优点：

*  （1） 能够运行时动态获取类的实例， 大大提高程序的灵活性。
 *  （2） 与 Java 动态编译相结合， 可以实现无比强大的功能。

缺点：

*  （1） 使用反射的性能较低。 java 反射是要解析字节码， 将内存中的对象进行解析。  
    解决方案：  
    1.由于 JDK 的安全检查耗时较多， 所以通过 setAccessible(true)的方式关闭安全检查来（取消对访问控制修饰符的检查） 提升反射速度。  
    2.需要多次动态创建一个类的实例的时候， 有缓存的写法会比没有缓存要快很多:  
    3.ReflectASM 工具类 ， 通过字节码生成的方式加快反射速度。
 *  （2） 使用反射相对来说不安全， 破坏了类的封装性， 可以通过反射获取这个  
    类的私有方法和属性。

#### 运用反序列化手段 ####

序列化与反序列化

Java序列化是指把Java对象转换为字节序列的过程；而Java反序列化是指把字节序列恢复为Java对象的过程。

为什么需要序列化与反序列化

我们知道，当两个进程进行远程通信时，可以相互发送各种类型的数据，包括文本、图片、音频、视频等， 而这些数据都会以二进制序列的形式在网络上传送。那么当两个Java进程进行通信时，能否实现进程间的对象传送呢？答案是可以的。如何做到呢？这就需要Java序列化与反序列化了。换句话说，一方面，发送方需要把这个Java对象转换为字节序列，然后在网络上传送；另一方面，接收方需要从字节序列中恢复出Java对象。基本原理和网络通信是一致的，通过特殊的编码方式：写入数据将对象以及其内部数据编码，存在在数组或者文件里面然后发送到目的地后，在进行解码，读出数据。OK到此显示出来为我们所用即可。

当我们明晰了为什么需要Java序列化和反序列化后，我们很自然地会想Java序列化的好处。其好处一是实现了数据的持久化，通过序列化可以把数据永久地保存到硬盘上（通常存放在文件里），二是，利用序列化实现远程通信，即在网络上传送对象的字节序列。

对象序列化

*  java.io.ObjectOutputStream代表对象输出流，它的writeObject(Object obj)方法可对参数指定的obj对象进行序列化，把得到的字节序列写到一个目标输出流中。只有实现了Serializable和Externalizable接口的类的对象才能被序列化。
 *  java.io.ObjectInputStream代表对象输入流，它的readObject()方法从一个源输入流中读取字节序列，再把它们反序列化为一个对象，并将其返回。

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：把对象按照流一样的方式存入文本或者在网络中传输;  对象 ---> 流 ：ObjectOutputStream
     * 反序列化流：把文本文件中的流对象数据或者网络中的流对象数据还原成对象。   流---> 对象 :ObjectInputStream
     */
    public class ObjectStreamDemo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            // 序列化数据其实就是把对象写到文本文件
            //write();
            read();
        }
    
        private static void read() throws IOException {
            // 创建反序列化流对象
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
                    "a.txt"));
            // 读取,还原对象
            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 {
            // 创建序列化流对象
            // public ObjectOutputStream(OutputStream out)
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
                    "a.txt"));
            // 创建对象
            Person p = new Person("java", 20);
            oos.writeObject(p);
            // 释放资源
            oos.close();
        }
    }

import java.io.Serializable;
    
    /*
     * NotSerializableException为序列化异常，
     * 该类需要实现一个接口：Serializable序列化接口，该接口中并没有任何方法，仅仅作为标识。
     * 类似于此的没有方法的接口是标记接口
     * 
     * !!!每一次去修改该类的时候都会生成一个新的序列化标识的值！，需要重新新，重新读，这是基本方法。
     * 想办法来固定该类的标识ID，人为设定。这样即使再次修改类的内容，只要ID固定了就可以保证，在读取的时候一直是匹配的。
     * 增加 generated serial version ID,在类里面直接点击黄色即可，增加一个变化的ID值
     */
    
    /*
     * 当有的成员变量不需要被序列化时：如何解决。
     * 方法使用transient关键字声明不需要序列化的成员变量
     */
    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 + "]";
        }
    
    }