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Java實(shí)例化類詳解

更新時(shí)間：2016年03月21日 11:05:31 投稿：hebedich

學(xué)習(xí)JAVA這門面向?qū)ο蟮恼Z言，實(shí)質(zhì)就是不斷地創(chuàng)建類，并把類實(shí)例化為對(duì)象并調(diào)用方法。對(duì)于初學(xué)JAVA的人總搞清楚對(duì)象是如何實(shí)例化的，假如類之間存在繼承關(guān)系，那就更糊涂了。下面我們通過兩個(gè)例題來說明對(duì)象的實(shí)例化過程。

Java 中實(shí)例化類的動(dòng)作，你是否還是一成不變 new 對(duì)應(yīng)對(duì)象呢？

經(jīng)手的項(xiàng)目多了，代碼編寫量自然會(huì)增加，漸漸的會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)模式產(chǎn)生感覺。

怎樣使書寫出來的類實(shí)例化動(dòng)作，高內(nèi)聚，低耦合，又兼具一定的擴(kuò)展能力呢？

本文試圖從幾段鮮活的代碼入手，給大家呈現(xiàn)不一樣的 Java 實(shí)例化類。

下面代碼取自 com.google.zxing 源碼實(shí)現(xiàn)：

public BitMatrix encode(String contents, BarcodeFormat format, int width, int height, Map<EncodeHintType, ?> hints) throws WriterException {
    Object writer;
    switch(format.ordinal()) {
    case 1:
      writer = new AztecWriter();
      break;
    case 2:
      writer = new CodaBarWriter();
      break;
    case 3:
      writer = new Code39Writer();
      break;
    case 4:
    case 10:
    case 13:
    case 14:
    default:
      throw new IllegalArgumentException("No encoder available for format " + format);
    case 5:
      writer = new Code128Writer();
      break;
    case 6:
      writer = new DataMatrixWriter();
      break;
    case 7:
      writer = new EAN8Writer();
      break;
    case 8:
      writer = new EAN13Writer();
      break;
    case 9:
      writer = new ITFWriter();
      break;
    case 11:
      writer = new PDF417Writer();
      break;
    case 12:
      writer = new QRCodeWriter();
      break;
    case 15:
      writer = new UPCAWriter();
      break;
    case 16:
      writer = new UPCEWriter();
    }
    return ((Writer)writer).encode(contents, format, width, height, hints);
  }

其中的 BarcodeFormat 是這樣的：

public enum BarcodeFormat {
  AZTEC,
  CODABAR,
  CODE_39,
  CODE_93,
  CODE_128,
  DATA_MATRIX,
  EAN_8,
  EAN_13,
  ITF,
  MAXICODE,
  PDF_417,
  QR_CODE,
  RSS_14,
  RSS_EXPANDED,
  UPC_A,
  UPC_E,
  UPC_EAN_EXTENSION;

  private BarcodeFormat() {
  }
}

源碼提供的功能是將信息通過幾種不同類型條形碼 Wirter 輸出為位矩陣，然后輸出到圖片上面，形成隨處可見的各種類型的條形碼。

BitMatrix bitMatrix = new MultiFormatWriter().encode(_text, BarcodeFormat.QR_CODE, qrcodeWidth, qrcodeHeight, hints);
MatrixToImageWriter.writeToFile(bitMatrix, qrcodeFormat, QrcodeFile);

源碼作者在這里使用了JDK 1.5 中引入的新特性 enum 枚舉類，編寫了BarcodeFormat類，其中定義了不同類型的條形碼的屬性。

調(diào)用 MultiFormatWriter.encode() 根據(jù)入?yún)?BarcodeFormat.xx 在枚舉類中的序號(hào)，來實(shí)例化具體的類。

    switch(format.ordinal()) {
    case 1:
      writer = new AztecWriter();
      break;
    case 2:
      writer = new CodaBarWriter();
      break;
    case 3:
      writer = new Code39Writer();
      break;
    ...............

這些條形碼 Writer 類，同時(shí)都實(shí)現(xiàn)了抽象接口 Writer 的兩個(gè)encode()方法。

public interface Writer {
  BitMatrix encode(String var1, BarcodeFormat var2, int var3, int var4) throws WriterException;

  BitMatrix encode(String var1, BarcodeFormat var2, int var3, int var4, Map<EncodeHintType, ?> var5) throws WriterException;
}

具體的條形碼 Wirter 類內(nèi)部根據(jù)不同類型的條形碼規(guī)則，進(jìn)行不同的邏輯。

使用者不需要過多的關(guān)注內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)，需要產(chǎn)生什么樣子的條形碼，入?yún)⑦x用合適的條形碼類型即可，筆者上述的例子里面實(shí)現(xiàn)的是二維碼。

在來看經(jīng)典 MVC 框架 Webwork 動(dòng)態(tài)實(shí)例化類的一段方法代碼:

  private static Configuration getDefaultConfiguration () {
      if (defaultImpl == null) {
        defaultImpl = new DefaultConfiguration();
        try {
          String className = getString("webwork.configuration");
          if (!className.equals(defaultImpl.getClass().getName())) {
            try {
              defaultImpl = (Configuration) ObjectFactory.getObjectFactory().buildBean(Thread.currentThread().getContextClassLoader().loadClass(className));
            } catch (Exception e) {
              LOG.error("Could not instantiate configuration", e);
            }
          }
          return defaultImpl;
        } catch (IllegalArgumentException localIllegalArgumentException) {
        }
      }
    }

源碼取自 webwork-core,可能很多看客老爺沒有聽聞 Webwork, 但是對(duì) Struts 應(yīng)該是如雷貫耳，Struts2 核心改寫自 Webwork。

上述源碼提供的功能為實(shí)例化用戶自己定義的配置文件讀取類，該定義是在配置文件當(dāng)中。

源碼作者在這里使用 Thread.currentThread().getContextClassLoader().loadClass(className) 線程中類加載器，動(dòng)態(tài)實(shí)例化自定義配置文件讀取類，可謂是效率最高的一種做法。
類加載器的委托鏈：SystemClassloader -> ExtensionClassloader -> BootstrapClassloader
委派鏈左邊的ClassLoader就可以很自然的使用右邊的ClassLoader所加載的類，類加載的機(jī)制為判斷自已是否加載該類，沒有在詢問上級(jí)。

而這三個(gè)類加載器分別對(duì)應(yīng)著編譯器去尋找類文件的優(yōu)先級(jí)別和不同的路徑：

BootClassLoader 它是用C++編寫的，從%jre%/lib目錄中加載類，或者運(yùn)行時(shí)用-Xbootclasspath指定目錄來加載。是編譯器最優(yōu)先尋找class的地方
ExtClassLoader 從%jre%/lib/ext目錄加載類，或者運(yùn)行時(shí)用-Djava.ext.dirs制定目錄來加載。是編譯器次優(yōu)先尋找class的地方
SystemClassloader 也就是我們常說的AppClassloader ,它對(duì)應(yīng)當(dāng)前路徑，所以也是編譯器默認(rèn)找class的地方。

平時(shí)項(xiàng)目中使用的 Class.forname() 會(huì)從 BootstrapClassloader 開始詢問，是最消耗資源的。

源碼作者在這里采用線程類加載器，對(duì)應(yīng)為 SystemClassloader ，效率無疑是最高的。

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