JDK源代码学习-基础类

一、概述

　　1、Java，是一套语言规范，例如规定了变量如何定义、控制语句如何写等，提供基本的语法规范。JDK是java自带的一套调用组件，是对基本java语法规范的进一步封装，jdk中都是使用java基本的语法来写的，使用JDK能够更好的使用java。当然，自己也可以写一套JDK。自己在项目中也可以不使用自带的JDK，而使用原生的基本语法。

　　2、在整个JDK API中，大约包含1200个包，包名主要有三种：java、javax和org。其中以java开头的包名是JDK的基础语言包，以javax开头的属于JDK扩展包(其中x是extend的简写)，而以org开头的则是第三方组织提供的功能包(org是organization的简写)。而在JDK API中还包含了一些以com.sun开头的包名，这些是SUN公司提供的一些功能包，由于这些包中的类随着JDK版本的更改变化很大，不具备兼容性，所以未在标准的JDK API文档中进行公开。

　　3、rt.jar文件是java运行时类库，是我们用到最多的基础类库，包括java.lang，java.io，java.net，java.util等。

　　　　java.lang：Java语言包，这个包下的文件不需要显式import。包括：Object类，数据类型相关的类（String，Long，Byte），Class类，线程相关类Thread，异常类Throwable，等。

　　　　java.io：I/O操作相关的类。包括：文件类File，FileReader，FileWriter，输入输出流InputStream/OutputStream，等。

　　　　java.net：网络相关类。包括：http连接类HttpURLConnection，socket类，等。

　　　　java.util：工具类。包括：数据结构相关的类ArrayList、Hashmap，日期类Date，随机数类Random，等。

　　4、java native方法：不由java实现的方法，一般这些方法都是很底层，跟平台结合紧密，或者使用java实现性能很差。

 

二、Object类

　　1、Object类是java中所有类的父类，所有类默认继承Object。这也就意味着，Object类中的所有公有方法也将被任何类所继承。如果，整个java类体系是一颗树，那么Object类毫无疑问就是整棵树的根。

　　Object类中的方法如下：

　　

 

三、Class类

　　1、先复习几个概念：

　　　　类：事物特征的抽象，可以理解为模板，是事物特征的定义。可以创建对象。

　　　　对象：是一个具体的事物实体，由类创建的。

　　2、Class类也是一个抽象的事物定义，也是类的一种，同String类以及自己定义的类是一样的。只是名字和class关键字高度相似。Java是大小写敏感的语言。

　　3、Java程序在运行时，需要记录已经加载的类的信息，这些信息也会使用对象来记录，这个对象就由Class类来创建。Class类创建的对象是用来记录类的信息的。比如你创建一个shapes类，那么，Java会生成一个内容是shapes的Class类的对象，用来记录shapes的状态等信息。

　　4、Class类的对象不能像普通类一样，以 new shapes() 的方式创建，它的对象只能由JVM创建，因为这个类没有public构造函数。

　　5、一个类的多个对象只会有一个Class对象。每个类都有一个Class对象。

　　6、基本的 Java 类型（boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double）和关键字 void 也都对应一个 Class 对象。 
      7、每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类，所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。

　　8、使用Class.forName()，加载一个类到内存中，使用newInstance()创建类。newInstance()方法调用默认构造器（无参数构造器）初始化新建对象。

　　9、java里面任何类都要装载在虚拟机上才能运行。forName就是装载类用的(new是根据加载到内存中的类创建一个实例，要分清楚)。 至于什么时候用，可以考虑一下这个问题，给你一个字符串变量，它代表一个类的包名和类名，你怎么实例化它？

A a = (A)Class.forName("pacage.A").newInstance();这和A a = new A();是一样的效果。

　　10、jvm在装载类时会执行类的静态代码段，要记住静态代码是和类绑定的，类装载成功就表示执行了你的静态代码了，而且以后不会再执行这段静态代码了。

　　11、Class.forName(xxx.xx.xx)的作用是要求JVM查找并加载指定的类，即查找对应的.class文件，也就是说JVM会执行该类的静态代码段。
　　12、动态加载和创建Class对象，比如想根据用户输入的字符串来创建对象
       　　String str = 用户输入的字符串  
       　　Class t = Class.forName(str);  
       　　t.newInstance(); 
　　13、在初始化一个类，生成一个实例的时候，newInstance()方法和new关键字除了一个是方法，一个是关键字外，它们的区别在于创建对象的方式不一样，前者是使用类加载机制，后者是创建一个新类。这主要考虑到软件的可伸缩、可扩展和可重用等软件设计思想，才有这两种创建方式。Java中工厂模式经常使用newInstance()方法来创建对象，因此从为什么要使用工厂模式上可以找到具体答案。例如：
           Class c = Class.forName(“Example”);  
           factory = (ExampleInterface)c.newInstance();  
       其中ExampleInterface是Example的接口，可以写成如下形式：
          String className = "Example";  
          class c = Class.forName(className);  
          factory = (ExampleInterface)c.newInstance();  
      进一步可以写成如下形式：
         String className = readfromXMlConfig;//从xml 配置文件中获得字符串
         class c = Class.forName(className);  
         factory = (ExampleInterface)c.newInstance();  
        上面代码已经不存在Example的类名称，它的优点是，无论Example类怎么变化，上述代码不变，甚至可以更换Example的兄弟类Example2 , Example3 , Example4……，只要他们继承ExampleInterface就可以。  
　　14、从JVM的角度看，我们使用关键字new创建一个类的时候，这个类可以没有被加载。但是使用newInstance()方法的时候，就必须保证：这个类已经加载和这个类已经连接了。而完成上面两个步骤的正是Class的静态方法forName()所完成的，这个静态方法调用了启动类加载器，即加载 java API的那个加载器。现在可以看出，newInstance()实际上是把new这个方式分解为两步，即首先调用Class加载方法加载某个类，然后实例化。这样分步的好处是显而易见的。我们可以在调用类的静态加载方法forName时获得更好的灵活性，提供给了一种降耦的手段。  
　　15、用最简单的描述来区分new关键字和newInstance()方法的区别：
　　newInstance: 弱类型。低效率。只能调用无参构造。  
　　new: 强类型。相对高效。能调用任何public构造。

 

简单实例如下：

public class People {

  private String name;
  private int age;
  private String gender;

  public String getName() {
    return name;
  }

  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }

  public int getAge() {
    return age;
  }

  public void setAge(int age) {
    this.age = age;
  }

  public String getGender() {
    return gender;
  }

  public void setGender(String gender) {
    this.gender = gender;
  }

  public void say() {
    System.out.println("Hello world!");
  }

  public String showInfo() {
    return "My name is " + this.name;
  }

}

public class ClassTest {

  public static void main(String[] args) {
    try {
      //先加载类，再创建实例，等同于People tim = new People();
      People tim = (People) Class.forName("com.tim.People").newInstance();
      tim.say();

      // 获取tim这个对象的类描述信息，
      // 可以获取：类的构造方法，已经声明的字段、方法，获取类或者方法的注解，获取类的包名、父类，以及判断类是否是数组、是否是枚举、是否是接口
      // 主要针对不清楚类的内部信息时，使用该方法获取
      Class peopleClass = tim.getClass();
      Field[] peopleField = peopleClass.getDeclaredFields();//获取类的字段
      for (Field field : peopleField) {
        System.out.println(field.getName());
      }

    } catch (InstantiationException e) {
      e.printStackTrace();
    } catch (IllegalAccessException e) {
      e.printStackTrace();
    } catch (ClassNotFoundException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }

}