单例模式,类加载,反射,枚举

单例模式

让一个类在java内存中只创建一个对象

//懒汉式 饱汉式

public class MyTool {

private static MyTool myTool = null;

//私有话构造方法, 让使用者无法new对象

//这样使用者就没有办法创建多个对象了

private MyTool(){}

//提供一个静态方法, 使用者调用这个方法可以获取对象

//这样,我们就可以控制创建的对象了

public static MyTool getInstance(){

//第一次访问时,发现变量中没有记录对象, 就新建对象

//如果已经创建过对象,就直接返回

if(myTool==null){

myTool = new MyTool();

}

return myTool;

}

}

}

2.饿汉式

public class MyTool2 {

private static MyTool2 myTool = new MyTool2();

//私有话构造方法, 让使用者无法new对象

//这样使用者就没有办法创建多个对象了

private MyTool2(){}

//提供一个静态方法, 使用者调用这个方法可以获取对象

//这样,我们就可以控制创建的对象了

public static MyTool2 getInstance(){

return myTool;

}

public String encoding(String str){

return "";

}

}

3.实现步骤

1.私有化构造方法

2.自己创建对象并记录

3保证这个变量的安全

4.总结

优点:节省静态方法区的内存,使用时效高

缺点:相对于静态来说,效率还是要低一些

枚举

枚举是一个概念,列举的意思,将所有的情况都列举出来那么取值的时候只能是这几种情况,不能是别的。

在Java中枚举可以理解为有限制的多例,在当前类中定义多个实例供别人使用。

方法的枚举

public class Week {

public static final Week MON = new Week("星期一");

public static final Week TUE = new Week("星期二");

public static final Week WED = new Week("星期三");

public static final Week THU = new Week("星期四");

public static final Week FRI = new Week("星期五");

public static final Week SAT = new Week("星期六");

public static final Week SUN = new Week("星期日");

public String name;

//私有化构造

private Week(String name){

this.name = name;

}

//提供getter方法,便于别人使用

public String getName() {

return name;

}

//提供特殊方法

public  void show(){

System.out.println("今天是"+name);

}

}

注意事项

枚举多用于将一组信息装载到一个对象中

二. enum关键字的枚举(jdk1.5)


1.定义

jdk1.5推出了enum关键字来帮助我们简化格式

省略了static final 关键字和创建对象

enum关键字还能对格式进行检查

2.演示

public enum Week2 {

//定义变量,指向对象

MON("星期一") ,TUE("星期二") ,WED("星期三") ,THU("星期四") ,FRI("星期五") ,SAT("星期六") ,SUN("星期日") ;

String name ;

//私有化构造

private Week2(String name){

this.name = name;

}

public String getName() {

return name;

}

}

3.注意事项

定义枚举需要用关键字enum

所有枚举都是enum的子类

枚举类的第一行上必须是枚举项,最后一个枚举项后的分号是可以省略的,但是如果枚举类

有其他的东西,这个分号就不能省略。建议不要省略

枚举可以有构造器,但必须是private的,它默认的也是private

枚举类也可以有抽象方法,但是枚举类必须重写该方法

switch语句可以使用枚举。

案例


public static void main(String[] args) {

Week2 week2 = Week2.MON;

switch (week2) {

case FRI:

System.out.println("好高兴哦");

break;

case MON:

System.out.println("过了星期三,越过越心宽");

break;

default:

System.out.println("没有了");

break;

}

}

常用方法

int ordinal() 获取枚举项的序号

int compareTo(E o)  比较两个枚举项

String name() 获取枚举枚举项的名称

String toString() 获取枚举项的字符串表现形式

T valueOf(Class type,String name) 使用字节码和名称获取枚举项

values()

此方法虽然在JDK文档中查找不到,但每个枚举类都具有该方法,它遍历枚举类的所有枚举值非常方便

三. 类加载


定义

当程序要使用某个类是,如果该类还未被加载到内存中,则系统会通过加载,连接,初始化三步

来实现对这个类就行初始化。

加载

就是指将.class文件读入内存,并为之创建一个class对象。任何类被使用时

系统都会创建一个class对象

连接

验证是否正确的内部结构,并和其他类协调一致

准备 负责未类的静态成员分配内存,并设置默认初始化值

解析 将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用

初始化 就是我们以前讲过的初始化步骤

加载的时机(在类真正被使用时)

创建类的实例

访问类的静态变量,或者为静态变量赋值

调用类的静态方法

使用反射方法来强制创建某个类活借口对应的java.lang.class

加载某个类的子类

直接使用java.exe命令来运行某个主类

四. 类加载器的概述和分类

定义

负责将.class文件加载到内存中,并为之生成对应的Class对象。虽然我们不需要关心类加载机制,但是了解这个机制我们就能更好的理解程序的运行

类加载器的分类

Bootstrap ClassLoader 根类加载器

Extension ClassLoader 扩展类加载器

Sysetm ClassLoader 系统类加载器

AppClassLoader 应用类加载器

类加载器的作用

BootstrapClassLoader 根类加载器

也被称为引导类加载器,负责Java核心类的加载

比如System,String等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中

ExtensionClassLoader 扩展类加载器

负责JRE的扩展目录中jar包的加载。

在JDK中JRE的lib目录下ext目录

SysetmClassLoader 系统类加载器

负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件,以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径

AppClassLoader 加载其他类

负载一些非核心类和程序猿自己写的类

演示

publicstaticvoidmain(String[]args) {

    //获取TestDemo类的类加载器

    System.out.println(TestDemo.class.getClassLoader());


}

五. 自定义类加载器

双亲委派模型

当前类加载器从自己已经加载的类中查询是否此类已经加载,如果已经加载则直接返回原来已经加载的类。

如果没有找到,就去委托父类加载器去加载(如代码c = parent.loadClass(name, false)所示)。父类加载器也会采用同样的策略,查看自己已经加载过的类中是否包含这个类,有就返回,没有就委托父类的父类去加载,一直到根类加载器。因为如果父加载器为空了,就代表使用根类类加载器作为父加载器去加载

如果根类类加载器加载失败(例如在$JAVA_HOME/jre/lib里未查找到该class),会使用拓展类加载器来尝试加载,继续失败则会使用AppClassLoader来加载,继续失败则会抛出一个异常ClassNotFoundException,然后再调用当前加载器的findClass()方法进行加载

好处

主要是为了安全性,避免用户自己编写的类动态替换 Java的一些核心类,比如 String。

同时也避免了类的重复加载,因为 JVM中区分不同类,不仅仅是根据类名,相同的 class文件被不同的 ClassLoader加载就是不同的两个类

案例演示

publicclassMyClassLoaderextendsClassLoader{

    privateStringpath;

    publicMyClassLoader(Stringpath) {

        super();

        this.path=path;

    }

    @Override

    protectedClassfindClass(Stringname)throwsClassNotFoundException{

        //读取本地文件

        byte[]bs=getBytes(path);

        //将字节数组装载成Class对象

        Classclazz=this.defineClass(name,bs,0,bs.length);

        returnclazz;

    }


    privatebyte[]getBytes(Stringpath){

        try(

            FileInputStreamfis=newFileInputStream(path);

            ByteArrayOutputStreambos=newByteArrayOutputStream();

        ) {

            byte[]bs=newbyte[1024];

            intlen;

            while((len=fis.read(bs))!=-1){

                bos.write(bs,0,len);

            }

            returnbos.toByteArray();

        }catch(Exceptione) {


        }

        returnnull;

    }

}

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{

    MyClassLoaderclassLoader=newMyClassLoader("D:\\Student.class");

    Classclazz=classLoader.findClass("com.qianfeng.Student");

    //Class class1 = Class.forName("com.qianfeng.Student", true, classLoader);


    Objectobj=clazz.newInstance();

    System.out.println(obj.getClass().getClassLoader());

}

六. 反射

定义

java反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能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和属性

这种动态获取的信息以及东台调用对象的方法的功能称为语言的反射机制

要想解剖一个类,必须先要获取该类的字节码文件对象

而解剖使用的就是Class类中的方法,所以先要获取每一个字节码文件对应的

Class类型的对象

说白了就是获得一个类的骨架

获取字节码的三种方式

对象.getClass

类名.class

Class类中静态方法for Name(“类名”)

七. 反射获取构造函数

定义

Class类的newInstance()方法是使用该类无参的构造函数创建对象

如果一个类没有无参的构造函数, 就不能这样创建了,可以调用Class类的getConstructor(String.class,int.class)方法获取一个指定的构造函数然后再调用Constructor类的newInstance("张三",20)方法创建对象

演示

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{

    Classclazz=Class.forName("com.qianfeng.Student");

    Studentobject=(Student)clazz.newInstance();

    object.method();


}

榨汁机案例

分别有水果(Fruit)苹果(Apple)香蕉(Banana)桔子(Orange)榨汁(squeeze)

根据客户的需求, 随时更换果汁

interfaceFruit{

    publicvoidsqueeze();

}

classAppleimplementsFruit{

    publicvoidsqueeze() {

        System.out.println("榨出一杯苹果汁儿");

    }

}

classOrangeimplementsFruit{

    publicvoidsqueeze() {

        System.out.println("榨出一杯桔子汁儿");

    }

}

classJuicer{

    publicvoidrun(Fruitf) {

        f.squeeze();

    }

}

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{


    //从本地读取配置文件

    BufferedReaderbr=newBufferedReader(newFileReader("config.txt"));

//创建输入流对象,关联配置文件 

    Classclazz=Class.forName(br.readLine());  //读取配置文件一行内容,获取该类的字节码对象

    Fruitf=(Fruit)clazz.newInstance();      //通过字节码对象创建实例对象

    Juicerj=newJuicer();

    j.run(f);

}

八. 反射获取成员变量

定义

Class.getField(String)方法可以获取类中的指定字段(可见的)

如果是私有的可以用getDeclaedField("name")方法获取

通过get(obj) 和set(obj, "李四")方法可以获取和设置指定对象上该字段的值, obj指的是这个类的对象

如果是私有的需要先调用setAccessible(true)设置访问权限放开

演示

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{

    Studentstudent=newStudent();

    Classclazz=Class.forName("com.qianfeng.Student");

  //获取共有的属性

    Fieldfield=clazz.getField("name");

  //获取所有的属性

    Fieldfield2=clazz.getDeclaredField("name");

    //取消语言检查

    field2.setAccessible(true);

    //给一个对象的属性设置值

    field2.set(student,"333");

    //获取这个对象的属性的值

    Stringstr=(String)field2.get(student);

    System.out.println(str);


}

测试题

需求: 写一个方法, 通过此方法可以给任意对象的任意属性设置值

九. 反射获取成员方法

定义

Class.getMethod(String, Class...) 和 Class.getDeclaredMethod(String, Class...)方法可以获取类中的指定方法

调用invoke(Object, Object...)可以调用对象的这个方法

演示

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{

    Studentstudent=newStudent();

    Classclazz=Class.forName("com.qianfeng.Student");

    Methodmethod=clazz.getMethod("method");

    method.invoke(student);

    //获取私有方法

    Methodmethod2=clazz.getDeclaredMethod("method2");

    //取消语言检查

    method2.setAccessible(true);

    //调用对象的方法

    method2.invoke(student);


}

测试题

需求: 往一个ArrayList 的对象中添加String类型的值

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