java7：核心技术与最佳实践读书笔记——对象生命周期

流程：字节码文件（.class） -> 类加载 -> 类链接 -> 类初始化 -> 对象初始化 -> 对象创建 -> 对象使用 -> 对象回收 。

1、Java类的链接

（1）回顾：Java虚拟机刚启动时，内部只包含Java核心类的相关信息，随着程序的运行，不断有新的Java类被加载到虚拟机中，变为可用状态。Java类被加载后还需要经过链接和初始化才可以在虚拟机中使用。

（2）链接：把加载到Java类的字节代码中包含的信息与虚拟机的内部信息进行合并，使Java类的代码可以被执行。链接分为3个子步骤，分别为验证、准备和解析。链接过程中，会对Java类的直接父类或父接口进行验证和准备，但是对类中形式引用的解析是可选的。

（3）验证：用来确保Java类的字节代码表示在结构上完全正确，且可能使得其他Java类或接口被加载。如果发现字节代码的格式不正确，会抛出java.lang.VerifyError错误。

（4）准备：创建Java类中的静态域，并将这些域的值设置为默认值，并不执行代码，为了确保类加载时的类型安全。由于可能出现两个不同的类加载器同时加载同一个Java类，导致无法记录下哪个才是该Java类的初始类加载器，所以会抛出java.lang.LinkageError错误。

（5）解析：处理所加载的Java类中包含的形式引用。如：父类、所实现接口、方法的形式参数和返回值的Java类等。这些形式引用对应的Java类都被正确加载之后，当前Java类才能正常工作。在Java类中可能包含了对其他类中方法的调用，对这些方法调用，在解析过程需要检查所调用的方法确实存在。

（6）解析策略：由于有一些类具有复杂的引用关系图，所以需要使用不同的策略来解决：

• 提前解析：在链接时递归地对依赖的所有形式引用都进行解析，性能差。
• 延迟解析：在真正需要一个形式引用才进行解析。

2、Java类的初始化

（1）过程：静态域 -> 静态代码块（这个方面教程比较多，不贴代码了）

（2）可能造成类初始化的操作：

• 创建一个Java类实例对象，如：Student s  = new Student();
• 调用一个Java类的静态方法,如：StringUtils.substring();
• 为类或接口中的静态非final域赋值（常量是在编译时进行初始化，放在常量池中，即运行时与该类并无直接关系了）
• 调用Class类和反射API中进行反射操作的方法，如：Class.forName("xxx");

3、对象的初始化与创建

（1）过程：父类的代码块 -> 父类的构造器 -> 子类的代码块 -> 子类的构造器

（2）注意：不要在构造方法中调用可以被子类覆盖的方法。

class Animal {
     public Animal() {
          int average = 30 / getCount();
     }
     protected int getCount() {
          return 4;
     }
}
class Dog extends Animal {
     private int count;
     public Dog(int count) {
          this.count = count;
     }
     public int getCount() {
          return count;
     }
 
}
public class WrongInit {
     public static void main(String[] args) {
          Dog dog = new Dog(4);  //抛出了除零异常
     }
}

4、对象终止

（1）finalize方法：基本没用，由于调用时间无法确定，System.gc()虽然可以提升垃圾回收的几率，进而增加finalize方法被运行的几率，但实际运行时间还是无法确定。

（2）finalize方法与资源释放：不要在finalize中进行资源释放，回收时间不确定可能导致打开资源过多，导致系统崩溃，使用显式释放（inputStream.close()等）或者使用try-with-resources语句来进行资源释放

（3）正确使用finalize方法：

• 必须调用父类的finalize方法进行内存回收
• finalize方法中过多的语句，可能导致对象复活，可以使用幽灵引用来代替

5、对象复制

（1）被复制的类需要实现Cloneable接口，不然调用clone方法，将抛出CloneNotSupportedException异常

（2）浅克隆：基本类型和不可变对象的域，如果包含引用类型，会导致复制出来的对象与原对象的引用指向了同一个对象

class Counter {
     private int value = 0;
 
     public void increase() {
          value++;
     }
 
     public int getValue() {
          return value;
     }
}
 
class MutableObject implements Cloneable {
     private Counter counter = new Counter();
 
     public void increase() {
          counter.increase();
     }
 
     public int getValue() {
          return counter.getValue();
     }
 
     public Object clone() {
          try {
              return super.clone();
          } catch (Exception e) {
              throw new Error(e);
          }
     }
}
 
public class MutableObjectClone {
     public static void cloneObject() {
          MutableObject obj = new MutableObject();
          obj.increase();// 1
          MutableObject cloneObj = (MutableObject) obj.clone();
          cloneObj.increase();// 2
          obj.increase();// 3
          System.out.println(cloneObj.getValue());
     }
 
     public static void main(String[] args) {
          cloneObject(); // 3
     }
}

（3）深克隆：引用类型也克隆一份，这需要递归克隆。

class Counter {
     private int value = 0;
 
     public void increase() {
          value++;
     }
 
     public int getValue() {
          return value;
     }
    
     public Object clone() {
          try {
              return super.clone();
          } catch (CloneNotSupportedException e) {
              throw new Error(e);
          }
     }
}
 
class MutableObject implements Cloneable {
     private Counter counter = new Counter();
    
public void increase() {
          counter.increase();
     }
 
     public int getValue() {
          return counter.getValue();
     }
 
     public Object clone() {
          MutableObject obj = null;
          try {
              obj = (MultableObject)super.clone();
              obj.counter = (Counter)counter.clone();
              return obj;
          } catch (Exception e) {
              throw new Error(e);
          }
     }
}
 
public class MutableObjectClone {
     public static void cloneObject() {
          MutableObject obj = new MutableObject();
          obj.increase();// 1
          MutableObject cloneObj = (MutableObject) obj.clone();
          cloneObj.increase();// 2
          obj.increase();// 2
          System.out.println(cloneObj.getValue());
     }
 
     public static void main(String[] args) {
          cloneObject(); // 2
     }
}

6、对象序列化（实现Serializable,不然抛出 java.io.NotSerializableException）

（1）序列化：活动对象的内部状态转换成一个字节流；

public class WriterUser{
     public void write(User user) throws IOException{
          Path path = Paths.get("user.bin");// 相当于项目目录下的user.bin文件
          try(ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(Files.newOutputStream(path))){
               output.writeObject(user);               
          }
     }
     
     public static void main(String[] args) throws IOException{
          WriterUser writeUser = new WriterUser();
          User user = new User("Alex","alex@example.org");
          writerUser.write(user)
     }
}

（2）反序列化：字节流转换成可以直接使用的Java对象。

public class ReadUser{
     public User readUser() throws IOException,ClassNotFoundException{
          Path path = Paths.get("user.bin");
          try(ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(Files.newInputStream(path))){
               User user = (User)input.readObject();
               return user;
          }
     }
     
     public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException,IOException{
          ReadUser readUser = new ReadUser();
          User user = readUser.readUser();
          System.out.println(user.getName());//Alex
     }
}

（3）自定义序列化：因为序列化之后的对象可能包含敏感信息，需要去除。

//在User类中添加如下方法
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException {
     System.out.println("write object start");
     //out.defaultWriteObject(); //默认形式，注掉可让邮件信息不序列化
     out.writeUTF(getName());
}
 
private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {
    System.out.println("read object start");
    //in.defaultReadObject(); 
    this.name = in.readUTF(); //由于没有存入邮件信息，所以获取邮件信息时将得到null值
}
//多个String的域，按顺序存入，按顺序取出即可
//有了这两个方法，可以对存入信息进行加密，取出来时进行解密