第一彈：Java 中建立對象的4種方式

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　　Java 是物件導向的語言，不可避免的，“對象”這個概念是 Java 語言的核心部分，這裡來簡單討論一下在 Java 中建立一般對象的方法。

　　總結下來有以下4種建立對象的方法：

• 使用 new 關鍵字調用對象的構造器；
• 使用 Java 反射的 newInstance() 方法；
• 使用 Object 類的 clone() 方法；
• 使用物件流程 ObjectInputStream 的 readObject() 方法讀取序列化對象；

 

1.      使用 new 關鍵字

 

　　最常見的 Java 對象的構造方法，通過調用類提供的構造器建立對象。

 

 

2.      使用 newInstance() 方法

 

　　Java 反射中有一個 newInstance() 方法，可以建立對象，步驟如下：

• 擷取要建立的類的 Class 對象。
• 如果只需要調用這個類的存取權限為 public 無參構造器，直接使用 Class 類的執行個體方法 newInstance()。
• 擷取 Class 對象的構造器對象，通過調用 Class 類的執行個體方法 getDeclaredConstractors() 來擷取構造器對象的數組。（擷取所有構造器，無視存取權限的限制，數組順序按照代碼中的順序決定）
• 如果調用的構造器是 private 的，需要調用 Constractor 類的父類 AccessibleObject 類的執行個體方法 setAccessible(true) 來打破訪問限制。
• 使用 Constractor 類的執行個體方法 newInstance()。

 

　　範例程式碼：

 1 public class MethodNewInstance { 2  3     public static void main(String[] args) throws Exception { 4  5         // 得到類對象 6         Class<?> clazz = Class.forName("com.gerrard.create.method_newInstance.ObjectToCreate"); 7         // 類對象的 newInstance() 方法，只能調用公有的無參構造器 8         clazz.newInstance(); 9 10         // 得到構造器對象數組（不管是私人還是公有的構造器）11         Constructor<?>[] cons = clazz.getDeclaredConstructors();12         cons[1].newInstance();13         cons[2].newInstance("Gerrard");14         // 先打破私人構造器不可訪問的限制15         cons[0].setAccessible(true);16         cons[0].newInstance("Gerrard", "Info");17     }18 }

MethodNewInstance

 

　　備忘：

• 擷取 Class 對象的方法有3個，此處不多贅述。
• 擷取 Constractor 對象的方法有4個，此處不多贅述。

 

 

3.      使用 clone() 方法

 

　　Object 類是所有類的直接或間接父類，Object 類中提供了 執行個體方法 native()，在給定對象的基礎上，建立一個完全相同的對象。步驟如下：

• 想要使用 clone() 方法建立對象的類，實現 Cloneable 介面。
• 在類的內部，重寫 Object 類的 clone() 方法。

 

　　範例程式碼：

 1 public class ObjectToCreate implements Cloneable { 2  3     // 重寫 Object 類的 clone() 方法（native 方法） 4     public ObjectToCreate clone() { 5         ObjectToCreate obj = null; 6         try { 7             obj = (ObjectToCreate) super.clone(); 8         } catch (CloneNotSupportedException e) { 9             // 沒有實現 Cloneable 介面就會拋出這個異常10             e.printStackTrace();11         }12         return obj;13     }14 }

ObjectToCreate

 

　　備忘：

• 沒有實現 Cloneable 介面，會拋出 CloneNotSupportedException 異常。
• Object 類提供的 clone() 方法，存取權限是 protected，所以如果不重寫 clone() 方法，是沒有許可權調用的。
• Object 類的 clone() 方法，是 native 方法。

 

 

4.      使用還原序列化的 readObject() 方法

 

　　這個方法一共分兩步：

• 將對象序列化，儲存到一個檔案中。
• 從檔案中還原序列化，得到類對象。

 

　　序列化：

• 想要序列化對象的類，實現 Serializable 介面。
• 使用檔案輸出資料流 FileOutputStream 建立儲存序列化之後對象的檔案。
• 使用對象輸出資料流 ObjectOutputStream 的執行個體方法 writeObject(obj)。
• 判斷類中是否存在，名為writeReplace()，傳回型別為 Object 的方法，若有，寫入這個方法的傳回值；否則，寫入 obj 對象。

 

　　還原序列化：

• 使用檔案輸入資料流 FileInputStream 找到儲存序列化對象的檔案。
• 使用對象輸入資料流 ObjectInputStream 的執行個體方法 readObject()。
• 判斷類中是否存在，名為readResolve()，傳回型別為 Object 的方法，若有讀取這個對象；否則，還原序列化檔案中的物件流程。

 

 

　　範例程式碼：

 1 public class ObjectToCreate implements Serializable { 2  3     private static final long serialVersionUID = 1L; 4      5     private Object writeReplace(){ 6         return new Integer(1); 7     } 8      9     private Object readResolve(){10         return new Double(2);11     }12 }

ObjectToCreate

 1 public class MethodSerialable { 2  3     public static void main(String[] args) { 4  5         // 預設路徑是項目的根路徑 6         final String fileName = "./file/serialable.txt"; 7  8         ObjectToCreate o1 = new ObjectToCreate(); 9 10         // 序列化11         try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(fileName);12                 ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);) {13             oos.writeObject(o1);14         } catch (FileNotFoundException e) {15             e.printStackTrace();16         } catch (IOException e) {17             e.printStackTrace();18         }19     }20 }

MethodSerialable

 1 public class MethodAntiSerialable { 2  3     public static void main(String[] args) { 4         // 預設路徑是項目的根路徑 5         final String fileName = "./file/serialable.txt"; 6         Object o2 = null; 7         // 還原序列化 8         try (FileInputStream fio = new FileInputStream(fileName); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fio);) { 9             o2 = ois.readObject();10         } catch (FileNotFoundException e) {11             e.printStackTrace();12         } catch (IOException e) {13             e.printStackTrace();14         } catch (ClassNotFoundException e) {15             e.printStackTrace();16         }17         System.out.println(o2);18     }19 }

MethodAntiSerialable

 

　　備忘：

• 在類中，writeReplace() 和 readResoleve() 是兩個非常特殊的方法，其特徵簽名需要嚴格限制：方法名限定，參數個數限定為0，傳回型別必須是 Object，不能為 Object 的子類，但是可以拋出不同的異常。存取修飾詞沒有限制，但一般推薦為 private，防止誤操作。其特殊的地方還在於將其設為 private 方法，沒有其他方法調用的情況下，編譯器不會發出警告。

 

 

5.      總結

 

　　Java 建立對象的4種方法：第一種是最常用的；第二種方法深入至源碼會指向 sun.reflect.ConstructorAccessor 類，JDK 中似乎沒有提供繼續深入下去的源碼，但是既然是調用構造器的方法，那麼與第一種方法一樣，建立的對象是儲存在堆（Heap）中的；第三種方法是要實現特定的介面才可以使用，而且是通過調用 native 方法，也就是非 Java 代碼（很大可能是 C）實現的，也就是說，這個方法產生的對象，可能不會被 GC 回收（個人的想法），因為 GC 是用來回收 Java 代碼創造的對象，所以要慎用；第四種方法在序列化的時候，需要實現特定的介面，而在還原序列化時就不關心這一點了，它是將對象暫存於其他媒介中，在還原序列化的時候將對象存於堆中。

 

第一彈：Java 中建立對象的4種方式