第一弹：Java 中创建对象的4种方式

Posted 2020-08-19 Gerrard_Feng

　　Java 是面向对象的语言，不可避免的，“对象”这个概念是 Java 语言的核心部分，这里来简单讨论一下在 Java 中创建一般对象的方法。

　　总结下来有以下4种创建对象的方法：

• 使用 new 关键字调用对象的构造器；
• 使用 Java 反射的 newInstance() 方法；
• 使用 Object 类的 clone() 方法；
• 使用对象流 ObjectInputStream 的 readObject() 方法读取序列化对象；

 

1.      使用 new 关键字

 

　　最常见的 Java 对象的构造方法，通过调用类提供的构造器创建对象。

 

 

2.      使用 newInstance() 方法

 

　　Java 反射中有一个 newInstance() 方法，可以创建对象，步骤如下：

• 获取要创建的类的 Class 对象。
• 如果只需要调用这个类的访问权限为 public 无参构造器，直接使用 Class 类的实例方法 newInstance()。
• 获取 Class 对象的构造器对象，通过调用 Class 类的实例方法 getDeclaredConstractors() 来获取构造器对象的数组。（获取所有构造器，无视访问权限的限制，数组顺序按照代码中的顺序决定）
• 如果调用的构造器是 private 的，需要调用 Constractor 类的父类 AccessibleObject 类的实例方法 setAccessible(true) 来打破访问限制。
• 使用 Constractor 类的实例方法 newInstance()。

 

　　示例代码：

 1 public class MethodNewInstance {
 2 
 3     public static void main(String[] args) throws Exception {
 4 
 5         // 得到类对象
 6         Class<?> clazz = Class.forName("com.gerrard.create.method_newInstance.ObjectToCreate");
 7         // 类对象的 newInstance() 方法，只能调用公有的无参构造器
 8         clazz.newInstance();
 9 
10         // 得到构造器对象数组（不管是私有还是公有的构造器）
11         Constructor<?>[] cons = clazz.getDeclaredConstructors();
12         cons[1].newInstance();
13         cons[2].newInstance("Gerrard");
14         // 先打破私有构造器不可访问的限制
15         cons[0].setAccessible(true);
16         cons[0].newInstance("Gerrard", "Info");
17     }
18 }

MethodNewInstance

 

　　备注：

• 获取 Class 对象的方法有3个，此处不多赘述。
• 获取 Constractor 对象的方法有4个，此处不多赘述。

 

 

3.      使用 clone() 方法

 

　　Object 类是所有类的直接或间接父类，Object 类中提供了 实例方法 clone()，在给定对象的基础上，创建一个完全相同的对象。步骤如下：

• 想要使用 clone() 方法创建对象的类，实现 Cloneable 接口。
• 在类的内部，重写 Object 类的 clone() 方法。

 

　　示例代码：

 1 public class ObjectToCreate implements Cloneable {
 2 
 3     // 重写 Object 类的 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             // 没有实现 Cloneable 接口就会抛出这个异常
10             e.printStackTrace();
11         }
12         return obj;
13     }
14 }

ObjectToCreate

 

　　备注：

• 没有实现 Cloneable 接口，会抛出 CloneNotSupportedException 异常。
• Object 类提供的 clone() 方法，是浅复制。
• Object 类的 clone() 方法，是 native 方法。

 

 

4.      使用反序列化的 readObject() 方法

 

　　这个方法一共分两步：

• 将对象序列化，存储到一个文件中。
• 从文件中反序列化，得到类对象。

 

　　序列化：

• 想要序列化对象的类，实现 Serializable 接口。
• 使用文件输出流 FileOutputStream 创建存储序列化之后对象的文件。
• 使用对象输出流 ObjectOutputStream 的实例方法 writeObject(obj)。
• 判断类中是否存在，名为writeReplace()，返回类型为 Object 的方法，若有，写入这个方法的返回值；否则，写入 obj 对象。

 

　　反序列化：

• 使用文件输入流 FileInputStream 找到存储序列化对象的文件。
• 使用对象输入流 ObjectInputStream 的实例方法 readObject()。
• 判断类中是否存在，名为readResolve()，返回类型为 Object 的方法，若有读取这个对象；否则，反序列化文件中的对象流。

 

 

　　示例代码：

 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         // 默认路径是项目的根路径
 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         // 默认路径是项目的根路径
 5         final String fileName = "./file/serialable.txt";
 6         Object o2 = null;
 7         // 反序列化
 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

 

　　备注：

• 在类中，writeReplace() 和 readResoleve() 是两个非常特殊的方法，其特征签名需要严格限制：方法名限定，参数个数限定为0，返回类型必须是 Object，不能为 Object 的子类，但是可以抛出不同的异常。访问修饰符没有限制，但一般推荐为 private，防止误操作。其特殊的地方还在于将其设为 private 方法，没有其他方法调用的情况下，编译器不会发出警告。

 

 

5.      总结

 

　　Java 创建对象的4种方法：第一种是最常用的；第二种方法深入至源码会指向 sun.reflect.ConstructorAccessor 类，JDK 中似乎没有提供继续深入下去的源码，但是既然是调用构造器的方法，那么与第一种方法一样，创建的对象是存储在堆（Heap）中的；第三种方法是要实现特定的接口才可以使用，而且是通过调用 native 方法，也就是非 Java 代码（很大可能是 C）实现的，也就是说，这个方法产生的对象，可能不会被 GC 回收（个人的想法），因为 GC 是用来回收 Java 代码创造的对象，所以要慎用；第四种方法在序列化的时候，需要实现特定的接口，而在反序列化时就不关心这一点了，它是将对象暂存于其他媒介中，在反序列化的时候将对象存于堆中。