Java中Class类的作用与深入理解

  在程序运行期间,Java运行时系统始终为所有的对象维护一个被称为运行时的类型标识。这个信息跟踪着每个对象所属的类。JVM利用运行时信息选择相应的方法执行。而保存这些信息的类称为Class。可能容易产生混淆,容易想到class。不过二者没什么关系,class不过是描述类的一个关键字。而Class却是保存着运行时信息的类。

它能做什么?Class类可以帮助我们在程序运行时分析类,说白了就是获取类中的值。可能瞬间就想到了反射,没错!Class一般就是和反射配套使用的,因为我们向Class提供一个类或一个类的类名,Class就可以提供我们很多信息,比如属性/方法/修饰符/构造器/类名等等。然后我们就可以进一步进行反射。不过,还是先来简单了解下Class类的内容和使用方式吧!

获取Class对象的三种方式(实例采用Person类)

方式1:通过Object类的getObject()方法   

Person p = new Person();
Class c = p.getClass();

方式2: 通过 类名.class 获取到字节码文件对象(任意数据类型都具备一个class静态属性,看上去要比第一种方式简单)。

Class c2 = Person.class

方式3: 通过Class类中的方法(将类名作为字符串传递给Class类中的静态方法forName即可)。  

Class c3 = Class.forName("Person")

注意:第三种和前两种的区别

前两种你必须明确Person类型.

后面是指定这种类型的字符串就行.这种扩展更强.我不需要知道类名.我只提供字符串,按照配置文件加载就可以了

代码演示:

public class ReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//通过Object类的getObject()方法   
Person p = new Person();
Class c1 = p.getClass();
System.out.println(c1); //类名.class 获取到字节码文件对象
Class c2 =Person.class;
System.out.println(c2); //通过Class类中的方法forName()
Class c3 = Class.forName("cn.shiqi.demo1.Person");
System.out.println(c3);
}
}
class Person{
  
}

类成员的理解

  类成员是属于整个类的,而不是属于对象的。因此创建一个对象时,只会为实例变量分配内存,而不会为类成员变量分配内存,类成员变量是在类初始化时分配的内存(执行main()方法之前),所以当类变量初始化以后,实例变量很可能还没有分配内存,因此类成员是不能访问实例变量的。
Java中对象可以访问类成员变量(很多语言是不允许对象访问类变量的,只能访问实例变量),一般都是通过类来访问对象。

public class NullAccessStatic
{
private static void test()
{
System.out.println("static修饰的类方法");
}
public static void main(String[] args)
{
// 定义一个NullAccessStatic变量,其值为null
NullAccessStatic nas = null;
//使用null对象调用所属类的类方法
//下面代码一切正常,可以使用空对象访问类成员,进一步说明类成员是属于类的,其并不在对应实例中
nas.test();
}
}
//注意:如果一个null对象访问实例成员,将会引发NullPointException异常,
//因为null表明该实例根本不存在,既然实例不存在,它的实例成员也就不存在。

如下所示:

public class Main {
public static int str1=1;//类成员
int b=2;//实例成员
public static void main(String[] args) {
// System.out.println("Hello World!"); /*String str2 = new String("str")+new String("01");
str2.intern();//从常量池中找,如果有直接返回该引用
String str1 = "str01";
System.out.println(str2 == str1);*/ Main a=null;//表明实例根本不存在,既然实例不存在,那么他的实例变量和方法自然也不存在
// Main a=new Main();
System.out.println(a.str1);
System.out.println(a.b);//空指针异常
}
}

2 单例类
大部分时候把类的构造器访问控制权限都定义为public,允许任何类自由创建该类的对象。但在某些时候,允许其他类自由创建该类对象没有任何意义,还可能造成系统性能下降(因为频繁的创建对象,且回收对象会带来系统开销问题),这是就需要引入单例类了。如果一个类始终只能创建一个类,则这个类就被称为单例类。
要实现单例类需要做哪些处理:

将类的构造器隐藏起来,用private,但又需要创建一个对象,就需要提供一个public方法,用于创建该对象,且该方法必须使用static修饰(因为调用该方法之前还不存在对象,因此调用该方法的只能是类)
除此之外,还需要缓存已经创建好的对象,否则无法知道曾经是否创建过对象,也就无法保证只创建一个对象。为此该类需要提供一个成员变量来保存曾经创建过的对象,因为该成员变量需要被上面的方法调用,故该成员变量不许用static修饰。

class Singleton
{
////使用一个类成员变量来缓存曾经创建过的实例
private static Singleton instance;
//对构造器使用private修饰,隐藏该构造器
private Singleton(){}//只能本类访问
// 提供一个静态方法,用于返回Singleton实例
//该方法可以加入自定义控制,保证指残生一个Singleton对象
public static Singleton getInstance()
{
// 如果instance为null,则表明不曾创建Singleton对象
//如果instance不为null,则表明已经创建过Singleton对象
// 将不会创建新的实例
if (instance == null)
{
// 创建一个Singleton对象,将其缓存起来
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
public class SingletonTest
{
public static void main(String[] args)
{
//创建Singleton对象不能通过构造器
//只能通过getInstance方法来得到实例
Singleton s1 = Singleton.getInstance();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();
System.out.println(s1 == s2); //将输出true
}
}

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