Академия современного программирования. Модификаторы доступа

Язык Java предоставляет множество модификаторов, разделенных на следующие категории:

модификатор доступа
Модификатор Non-доступа

Модификатор используется для определения класса, метода или переменной, как правило, на переднем крае заявления. Через следующий пример для иллюстрации:

Public class className { // ... } private boolean myFlag; static final double weeks = 9.5; protected static final int BOXWIDTH = 42; public static void main(String arguments) { // 方法体 }

Модификатор контроля доступа

Java, вы можете использовать символы контроля доступа для защиты доступа к классам, переменных, методов и конструкторов. Java поддерживает четыре различных прав доступа.

По умолчанию, также известный как значение по умолчанию, видимый в том же самом пакете, не используют какие - либо модификатор.

Частный, чтобы указан частный модификатор, видимый в пределах того же класса.

Есть, для того, чтобы указать общий модификатор, видимый для всех классов.

Защищенный, в защищенный модификатор определяет, что для всех классов и подклассов в пределах того же пакета видимой.

Модификатор доступа по умолчанию - не использовать какие-либо ключевые слова

Используйте переменные и методы, объявленные в модификатором доступа по умолчанию для класса в пределах того же пакета видна. Интерфейс где переменные неявно объявлен как публичным статическим финале, и интерфейс, где метод доступа по умолчанию для публики.

Заявление в следующем примере, переменные и методы не могут использовать любой модификатор.

String version = "1.5.1"; boolean processOrder() { return true; }

Частный доступ модификатор -private

Частный модификатор доступа, является самым жестким уровень доступа, он объявлен как частных методов, переменных, и принадлежит к классу конструктора могут быть доступны только, а классы и интерфейсы не могут быть объявлены закрытыми.

Переменные, объявленные в качестве частного типа доступа могут быть доступны только за пределами класса через класс метода общественного геттерного.

Модификатор Частный доступ используется в основном для класса защиты деталей реализации и данных за классом.

Следующие классы используют частный модификатор доступа:

Public class Logger { private String format; public String getFormat() { return this.format; } public void setFormat(String format) { this.format = format; } }

Пример, переменный формат класса Logger является частной переменной, так что другие классы не могут непосредственно получить и установить значение переменной. Для того, чтобы иметь возможность работать с другой переменной класса определяет два открытых метода: GetFormat () (формат возвращаемого значения) и SetFormat (String) (настройка формата)

Открытый доступ модификатор -публичный

Он объявлен в качестве общественных классов, методов, конструкторов, и интерфейсы могут быть любой другой тип доступа.

Если несколько взаимных визитов общественных классов в разных пакетах, вам нужно импортировать соответствующий пакет общественного класса постоянно находится. Поскольку наследование классов, класс всех общедоступных методов и переменных могут быть унаследованы его подклассов.

Следующие функции используют контроль доступа общественности:

Public static void main(String arguments) { // ... }

Метод главной Java программы () должен быть установлен в общественных местах, в противном случае, Java интерпретатор не сможет запустить класс.

Защищенные модификаторы доступа охраняемыми

Объявлена как защищенные переменные, методы и конструкторы в том же пакете может быть любой другой тип доступа, и могут быть доступны в различных пакетах подклассов.

Защищенный модификатор доступа не могут быть изменены классы и интерфейсы, методы и переменные-члены могут быть объявлены как защищенные, но переменные и методы-члены интерфейсов не могут быть объявлены защищенными.

модификатор Подклассы могут получить доступ объявлен Защищенные методы и переменные, так что мы можем защитить несвязанные классы, используя эти методы и переменные.

Следующий родительский класс использует защищенный модификатор доступа, подклассов переопределить метод openSpeaker () родительского класса.

Class AudioPlayer { protected boolean openSpeaker(Speaker sp) { // 实现细节 } } class StreamingAudioPlayer { boolean openSpeaker(Speaker sp) { // 实现细节 } }

Если метод openSpeaker () объявлен как частный, то в дополнение к классу AudioPlayer не может получить доступ к методу. Если openSpeaker () объявлена как публичная, то все классы имеют возможность доступа к методу. Если мы хотим, чтобы сделать процесс видимым для подклассов класса, то метод объявлен как защищенный.

Контроль доступа и наследование

Обратите внимание на следующие методы унаследовали правила:

Родительский класс объявлен как публичные методы в подклассе также должен быть публичным.

Класс Родитель объявлен как защищенный метод в подклассе или объявлены как защищенные, либо объявлены публично. Вы не можете быть объявлены закрытыми.

Родительский класс объявлен как частный метод не может быть унаследован.

Модификатор Non-доступа

Для того, чтобы достичь ряда других функций, Java, также предоставляет ряд модификаторов без доступа.

статический модификатор используется для создания методов класса и переменные класса.

Окончательный модификатор, используемый для украшения классов, методов и переменных, конечное модифицированный класс не может быть унаследован, модифицированный метод класса не может быть унаследован переопределены, модифицированные переменные константы, не могут быть изменены.

Абстрактный модификатор используется для создания абстрактных классов и абстрактных методов.

Синхронное и летучие модификаторы, в основном для потоков программирования.

Статический модификатор

Статические переменные:

Статическая используется ключевое слово, чтобы объявить статические переменные, не зависящие от объекта, независимо от того, сколько объектов экземпляра класса, это только одна копия статической переменной. Статические переменные также известны как переменные класса. Локальные переменные не могут быть объявлены как статические переменные.

Статические методы:

Статический ключевое слово используется для объявления объект не зависит от статического метода. Статические методы не могут использовать не статический класс переменных. Статический метод, чтобы получить данные из списка параметров, а затем рассчитать данные.

Доступ к переменным класса и методы могут быть использованы непосредственно classname.variablename и classname.methodname доступа.

В следующем примере, статический модификатор используется для создания методов класса и переменные класса.

Public class InstanceCounter { private static int numInstances = 0; protected static int getCount() { return numInstances; } private static void addInstance() { numInstances++; } InstanceCounter() { InstanceCounter.addInstance(); } public static void main(String arguments) { System.out.println("Starting with " + InstanceCounter.getCount() + " instances"); for (int i = 0; i < 500; ++i){ new InstanceCounter(); } System.out.println("Created " + InstanceCounter.getCount() + " instances"); } }

Примеры приведенных выше результатов операции редактирования следующим образом:

Started with 0 instances Created 500 instances

Окончательный классификатор

Конечные переменные:

Окончательные переменные могут быть явно инициализированы и инициализируется только один раз. Справочник объявляется как конечные объекты не могут указывать на другой объект. Но конечная цель, где данные могут быть изменены. Это конечная ссылка на объект не может быть изменен, но значение которого может быть изменено.

Окончательный модификатор обычно используется вместе, чтобы создать статическую константу класса модификатора.

Public class Test{ final int value = 10; // 下面是声明常量的实例 public static final int BOXWIDTH = 6; static final String TITLE = "Manager"; public void changeValue(){ value = 12; //将输出一个错误 } }

Окончательный метод

Методы конечный класс наследуются подклассами, но не может изменять подклассы.

Основная цель метода заключается в том, чтобы предотвратить окончательное заявление этого метода изменяется.

Как будет показано ниже, с использованием конечных методов модификаторов декларации.

Public class Test{ public final void changeName(){ // 方法体 } }

Окончательная категория

Конечные классы не могут быть унаследованы, ни один класс может наследовать любой из характеристик конечного класса.

Public final class Test { // 类体 }

Абстрактный модификатор

Абстрактный класс:

Абстрактный класс не может быть использован для создания экземпляра объекта, единственной целью заявления является абстрактным классом для будущего расширения этого класса.

Класс не может быть изменен абстрактным и окончательным. Если класс содержит абстрактные методы, класс должен быть объявлен как абстрактный класс, в противном случае, ошибка компилятора.

Абстрактный класс может содержать абстрактные методы и не абстрактные методы.

Abstract class Caravan{ private double price; private String model; private String year; public abstract void goFast(); //抽象方法 public abstract void changeColor(); }

Абстрактный метод

Ни один метод не является абстрактным реализация метода, конкретная реализация метода предоставляемых подклассов. Абстрактные методы не могут быть объявлены в качестве окончательного и строгим.

Любой подкласс наследует абстрактный класс должен реализовать все абстрактные методы родительского класса, если подкласс не является абстрактным классом.

Если класс содержит ряд абстрактных методов, класс должен быть объявлен как абстрактный класс. Абстрактный класс не может содержать абстрактные методы.

Абстрактный объявление метода заканчивается точкой с запятой, например: общественный абстрактный образец ();

Public abstract class SuperClass{ abstract void m(); //抽象方法 } class SubClass extends SuperClass{ //实现抽象方法 void m(){ ......... } }

Синхронное модификатор

Метод Синхронное ключевое слово, чтобы объявить то же время только один доступ нить. Синхронное модификатор может быть применен к четырем модификаторов доступа.

Public synchronized void showDetails(){ ....... }

Переходный модификатор

Сериализованная объект содержит модифицированные переходными переменными экземпляра виртуальной машины Java (JVM), чтобы пропустить эту конкретную переменную.

Модификатор включен в определение переменных заявления для предварительной обработки классов типов данных и переменных.

Public transient int limit = 55; // will not persist public int b; // will persist

Летучие Модификаторы

Летучие модифицированная переменная-член каждый раз при обращении к нему потоки вынуждены перечитать значение переменной-члена из совместно используемой памяти. Кроме того, когда изменения переменных членов, поток вынужден изменить значение записывается обратно в общей памяти. Так что в любое время, две разные темы всегда видят одинаковое значение переменной-члена.

Public class MyRunnable implements Runnable { private volatile boolean active; public void run() { active = true; while (active) // 第一行 { // 代码 } } public void stop() { active = false; // 第二行 } }

При нормальных обстоятельствах, поток вызывает метод () Run (в Runnable открытом потоке) в другом потоке вызовов остановить () метод. Если активное значение в первой строке буфера используется, во втором ряду , когда активный цикл ложна не останавливается.

Тем не менее, приведенный выше код, мы используем модифицированный летучий активный, поэтому цикл остановится.

Здесь мы постараемся рассмотреть почти все случаи применения модификаторов доступа. Исключение составят лишь их применение для вложенных (nested ) и внутренних (inner ) классов, а так же для интерфейсов, так как эти темы мы еще пока не рассматривали.

Классы и пакеты используемы совместно с модификаторами доступа служат средствами инкапсуляции, то есть средствами сокрытия деталей реализации за простым интерфейсом.

Модификаторы доступа могут применяться как к классам, так и их членам – полям и методам. Всего существует четыре модификатора доступа и тут приведем их краткое описание, потом рассмотрим каждый подробно.

public – любой компонент, объявленный как public , доступен из любого кода
protected – разрешает доступ к компоненту в пределах пакета и классам наследникам
private – разрешает доступ к компоненты в пределах класса
по умолчанию (нет ключевого слова) – разрешает доступ к компонентам в пределах пакета

Классы наследники – это классы унаследованные от какого-либо класса. Наследование мы пока еще не изучали .

Доступ к классам

По умолчанию классы верхнего уровня доступны в том пакете, в котором они определены . Впрочем, если класс верхнего уровня объявлен как public , то он доступен везде (или везде, где доступен сам пакет). Мы ограничили это утверждение классами верхнего уровня, потому что классы могут быть объявлены как члены других классов. Так как эти внутренние классы являются членами класса, то они подчиняются правилам контроля доступа к членам класса .

Доступ к членам класса

Члены класса всегда доступны внутри тела класса. По умолчанию члены класса также доступны в пакете, в котором класс определен .

Модификатор public

Для класса, не являющегося вложенным, может быть указан только один из двух возможных уровней доступа: заданный по умолчанию и public . Когда класс объявлен как public , он должен быть единственным public классом, объявленным в файле, и имя файла должно совпадать с именем класса .

Как public могут быть объявлены классы, поля, методы и конструкторы.

Модификатор protected

Этот модификатор мы подробно рассмотрим в теме наследования классов. Если же наследование не используется, то данный модификатор работает, так же как и модификатор по умолчанию.

Единственно что сейчас можно кратко сказать, что к компонентам объявленным как protected , будет иметь доступ любой дочерний класс из любого пакета или любой класс из того же пакета.

Как protected могут быть объявлены поля, методы, конструкторы, вложенные классы и вложенные интерфейсы.

protected .

Модификатор private

Это самый жесткий по ограничению доступа модификатор. Элементы объявленные как private доступны только внутри этого же класса и ни кому вне класса.

Как private могут быть объявлены поля, методы, конструкторы, вложенные классы и вложенные интрефесы.

Классы и интерфейсы верхнего уровня не могут быть объявлены как private .

По существу, модификаторы доступа, это простая тема, но мы к нем еще будем возвращаться. Пока это было просто знакомство. И теперь немного практики…

Я создал классы Mod02.java, DefMod.java, ProMod.java и PrvMod.java которые принадлежат пакету pro.java.pkg002, а так же класс PubMod.java, принадлежащий пакету pro.java.pkg003. Далее приведу просто скрины этих классов и результат работы программы:

Access level modifiers determine whether other classes can use a particular field or invoke a particular method. There are two levels of access control:

At the top level public , or package-private (no explicit modifier).
At the member level public , private , protected , or package-private (no explicit modifier).

A class may be declared with the modifier public , in which case that class is visible to all classes everywhere. If a class has no modifier (the default, also known as package-private ), it is visible only within its own package (packages are named groups of related classes you will learn about them in a later lesson.)

At the member level, you can also use the public modifier or no modifier (package-private ) just as with top-level classes, and with the same meaning. For members, there are two additional access modifiers: private and protected . The private modifier specifies that the member can only be accessed in its own class. The protected modifier specifies that the member can only be accessed within its own package (as with package-private ) and, in addition, by a subclass of its class in another package.

The following table shows the access to members permitted by each modifier.

Access Levels

Modifier	Class	Package	Subclass	World
public	Y	Y	Y	Y
protected	Y	Y	Y	N
no modifier	Y	Y	N	N
private	Y	N	N	N

The first data column indicates whether the class itself has access to the member defined by the access level. As you can see, a class always has access to its own members. The second column indicates whether classes in the same package as the class (regardless of their parentage) have access to the member. The third column indicates whether subclasses of the class declared outside this package have access to the member. The fourth column indicates whether all classes have access to the member.

Access levels affect you in two ways. First, when you use classes that come from another source, such as the classes in the Java platform, access levels determine which members of those classes your own classes can use. Second, when you write a class, you need to decide what access level every member variable and every method in your class should have.

Let"s look at a collection of classes and see how access levels affect visibility. The following figure shows the four classes in this example and how they are related.

The following table shows where the members of the Alpha class are visible for each of the access modifiers that can be applied to them.

Visibility

Modifier	Alpha	Beta	Alphasub	Gamma
public	Y	Y	Y	Y
protected	Y	Y	Y	N
no modifier	Y	Y	N	N
private	Y	N	N	N

Tips on Choosing an Access Level:

If other programmers use your class, you want to ensure that errors from misuse cannot happen. Access levels can help you do this.

Use the most restrictive access level that makes sense for a particular member. Use private unless you have a good reason not to.
Avoid public fields except for constants. (Many of the examples in the tutorial use public fields. This may help to illustrate some points concisely, but is not recommended for production code.) Public fields tend to link you to a particular implementation and limit your flexibility in changing your code.

Модификаторы доступа public , private , protected

Как было рассказано ранее, наличие модификатора public перед методом или полем означает, что его можно использовать где угодно, а модификатора private - что его можно использовать только внутри данного класса. Например:

Class A { private int myValue1; public int myValue2; ... void f() { ... myValue1 = 1; // внутри класса можно использовать любое его поле myValue2 = 2; ... A a; a.myValue1; // так тоже можно... } } ... A a; a.myValue1 = 1; // ошибка компиляции - private поле a.myValue2 = 2; // public поле можно использовать везде

Рассказ о protected. Часть 1.

Если член (поле или метод) класса объявлен с модификатором protected , то он доступен не только внутри самого класса, но и внутри всех классов-наследников:

Class Base { protected int myValue; ... } class Derived extends Base { ... myValue = 1; Derived d = ...; d.myValue = 2; // это поле тоже можно использовать Base b = ...; b.myValue = 3; // ошибка компиляции ... }

protected - "прозрачное" для наследников private поле (метод). Поэтому в данном примере произойдёт ошибка, причём в независимости от того, каким объектом на самом деле является b (компилятор этого не может знать). Большинство ошибок прав доступа выявляются именно на стадии компиляции.

Этот рассказ был бы правильным, если бы в Java существовали только три модификатора прав доступа - public , private и protected - но это не совсем так.

Пакеты (Packages)

В самом начале мы выяснили, что при создании нового класса мы должны поместить его обязательно в файл с таким же именем, но это не единственная особенность Java, касающаяся организации файлов и папок.

Когда мы до этого писали файл Main.java, мы компилировали его в той же папке, запуская компилятор строчкой javac Main.java . Но если наш файл лежит в каком-то другом каталоге (например dir1/dir2), нам нужно не просто прописать путь в командной строке, но указать это и в самом файле следующим образом:

Package dir1.dir2; // директива package может идти только первой строкой в файле public class Main { ... }

Для того, чтобы теперь скомпилировать наш Main.java мы вводим javac dir1/dir2/Main.java , при этом создается файл Main.class, лежащий в dir1/dir2. А для того, чтобы запустить наш класс, нужно ввести строку java dir1.dir2.Main (все разделители пути превращаются в точки).

Таким образом, имя пакета, указанного в файле, совпадает с относительным путём каталога, в котором он находится. Пакет содержит только те файлы, которые лежат в самом каталоге. Файлы из подкаталогов не являются файлами корневого пакета.

dir1.dir2.Main называется полным именем класса (fully qualified name). При необходимости в программе можно прописывать полные имена классов:

Org.amse.np.list.List l = new org.amse.np.list.List;

Но зачастую удобнее импортировать нужный нам класс или группу классов, чтобы использовать их короткие имена:

Package org.amse.np.hw10; import org.amse.np.list.List; // импортируем класс List import org.amse.np.dllist.*; // импортируем все классы из пакета dllist (классы подкаталогов не импортируются!) class Main { ... List l = new List(); }

В любой класс всегда импортируются все классы пакета, в котором находится данный класс, и часть стандартной библиотеки Java (как если бы мы каждый раз писали в начале нашего файла строку import java.lang.*;), что позволяет использовать такие стандартные классы и методы как String , System.out.println() и т.п.

Пакеты можно использовать, чтобы группировать классы, но также для разделения пространства имен. Классы с одинаковым коротким именем List можно различать по именам их пакетов. Поэтому для именования пакетов пользуются следующими общепринятыми соглашениями:

рекомендуется всегда использовать package
все имена package должны начинаться со строчной буквы
коммерческие организации используют пакеты, начинающиеся с com (например com.borland), остальные - с org (наример org.amse)

Однако package - это не только способ разделения на каталоги, но и важная сущность языка.

Права доступа по умолчанию

Отсутствие явно указанного модификатора прав доступа перед членом класса означает, что этот член будет доступен во всех классах из данного пакета и не доступен вне пакета. Этот уровень доступа также называют package local.

Таким образом, в Java есть всего четыре уровня доступа: public, private, protected и default (package local)

Рассказ о protected. Часть 2

В Java правилом является то, что у метода класса-наследника при перекрытии должны быть права не более ограничительные, чем у метода класса-родителя:

Class Base { public void f() { ... } } class Derived extends Base { private void f() { // ошибка прав доступа во время компиляции... } }

По ограничительности уровни доступа можно распределить так:

Private < protected, default < public

Если верить первой части рассказа о protected, то нельзя сказать, какой уровень доступа - protected или default - более ограничительный. Можно придумать случаи, когда будет доступно поле default и не доступно поле protected и наоборот.

Чтобы не возникало неоднозначностей с правами доступа, например при наследовании, в Java protected-уровень включает ещё и default. То есть protected член доступен всем подклассам, плюс классам внутри пакета.

Иерархия уровней доступа выглядит следующим образом:

Private < default < protected < public

Таким образом, при использовании модификатора protected мы позволяем всем классам из данного пакета иметь доступ к нашему полю/методу, что в большинстве случаев является не той ситуацией, к которой мы стремимся.

Вложенные классы

Мы рассмотрим вложенные классы лишь вскользь, как ещё один способ ограничения использования классов.

Существует два основных типа вложенных классов: static классы (nested)(?) и просто классы-члены (inner). Общий синтаксис:

Class Outer { class Inner { ... } ... }

Достаточно часто применяются вложенные private static классы:

Class List { private static class ListElement { ... } }

При компиляции класса с вложенным классом создаются два файла, в данном случае: List.class и List$ListElement.class. При этом полное имя вложенного класса будет выглядеть следующим образом: org.amse.np.list.List.ListElement

Class Outer { static class Inner { int myValue; ... } ... Inner i = new Inner(); // экземпляр вложенного класса можно создать внутри самого класса... } ... Outer.Inner i = new Outer.Inner(); // ...или снаружи

Статические вложенные классы ведут себя так же, как обычные классы, но они имеют доступ к другим статическим членам данного класса.

Нестатический вложенный класс привязан не к самому окружающему классу, а к его экземпляру, поэтому помимо всех своих полей он ещё имеет неявное поле this , указывающее на конкретный экземпляр, частью которого является вложенный класс. Такой вложенный класс имеет доступ ко всем полям и методам окружающего его класса.

Class Outer { class Inner { ... } ... Inner i = new Inner(); // создается неявное поле, куда записывается Outer.this } Outer o = ...; Inner i = o.new Inner();

Дополнение: модификаторы доступа для внешних классов

По мимо обычных внешних public классов в Java можно также создавать так называемые local классы. Они могут лежать в одном файле с public классом и являются аналогами вложенных классов.

Public class A { ... } class B { ... }

В одном файле может быть только один public класс и сколько угодно local. Файл должен называться так же, как и public класс.

Класс Modifier
Класс Modifier кодирует все модификаторы,
используемые в объявлениях типа, в виде
констант:
ABSTRACT, FINAL, INTERFACE, NATIVE,
PRIVATE, PROTECTED, PUBLIC, STATIC,
STRICT, SYBCHRONIZED, TRANSIDENT,
VOLATILE.
Каждой из констант отвечает метод запрос вида
isMod(int modifier) (тут Mod одно из выше
приведенных имен, например, isPublic),
который возвращает true, если модификатор
mod присутствует в объявлении типа.

Рассмотрим пример. Пусть имеется
объявление поля
public static final int s=10;
тогда значение возвращаемое методом
getModifiers соответствующего объекта
класса Field будет иметь вид
Modifier.PUBLIC | Modifier.STATIC |
Modifier.FINAL
Модификатор strictfp представляется
константой STRICT.
Методы- запросы можно использовать в
следующей форме

Modifier.isPrivate(field.getModifiers());
это эквивалентно следующему условию
(field.getModifiers()&Modifier.PRIVATE)!=0
Класс Field
В составе класса Field реализованы методы,
позволяющие запрашивать информацию о
типе поля, а также считывать и задавать его
значение.
Рассмотрим некоторые методы класса Field
1. getType() – возвращает объект класса
Class, отвечающий типу текущего поля.
Например, для поля типа int, получим
int.class.

2. Методы set и get – позволяют считывать
текущее значение поля, а также задавать новое.
Рассмотрим пример:
public static void printField(Object o,
String name) throws
NoSuchFieldException,
IllegalAccessException{
Field field = o.getClass().getField(name);
Short value = (Short) field.get(o);
System.out.println(value);
}
Т.е. метод get возвращает значение, на которое
ссылается соответствующее поле или объект
класса –оболочки.
Пример использования метода set имеет вид:

public static void setField(Object o, String name,
short nv) throws
NoSuchFieldException,
IllegalAccessException{
Field field = o.getClass().getField(name) ;
field.set(o,new Short(nv));
}
Для сохранения nv в поле данного объекта
необходимо использовать классы оболочки.
Существуют также методы имеющие вид
getPrimitiveType (например, getInt) и
setPrimitiveType. Эти методы можно
использовать для изменения полей в классе,
имеющих примитивный тип. Например,
field.setShort(o,nv);

Класс Method
Средства класса Method - позволяют получать
полную информацию, касающуюся
объявлений методов определенного класса,
и при необходимости вызывать эти методы в
контексте заданных объектов.
Рассмотрим методы класса Method.
1. public Class getReturnType() - возвращает
объект Class, соответствующий типу
значения, возвращаемого текущим методом.
Если вместо типа возвращаемого значения в
объявлении метода указано служебное
слово void, рассматриваемый метод вернет
объект void.class.

2. public Class getParameterTypes() - возвращает

параметров, которые заданы в объявлении
текущего метода. Объекты заносятся в массив в
том порядке, в каком параметры перечислены в
объявлении метода. Если метод не имеет
параметров, возвращается пустой массив.
3. public Class getExceptionTypes() - возвращает
массив объектов Class, соответствующих типам
исключений, которые заданы в предложении
throws объявления текущего метода. Объекты
заносятся в массив в том порядке, в каком
наименования типов исключений перечислены в
объявлении метода.

4. public Object invoke(Object onThis, Object args)
throws IllegalAccessException,
IllegalArgumentException,
InvocationTargetException
Вызывает метод, определяемый текущим объектом
Method, в контексте объекта onThis с заданием
значений аргументов, передаваемых массивом args.
Для нестатических методов выбор реализации
осуществляется на основании фактического типа
объекта, определяемого параметром onThis. Для
статических методов onThis не принимается во
внимание и может быть равен null.
Длина массива args должна совпадать с числом
параметров в объявлении метода, а типы объектовэлементов массива должны допускать присваивание
соответствующим типам параметров метода - в
противном случае будет выброшено исключение
IIlegalArgumentException.

10.

Если в составе объекта, определяемого
параметром onThis, нет типа, членом
которого является текущий метод,
выбрасывается исключение
IllegalArgumentException.
Если значение onThis равно null и метод не
статический, генерируется исключение типа
NullPointerException.
Если выполнение вызываемого метода
завершается аварийно, выбрасывается
исключение типа InvocationTargetException.

11.

Рассмотрим пример. Вызовем средствами
рефлексии метод return str.indexOf(".", 8)
тогда имеем
try {
Сlass strClass = str.getClass();
Method indexM = strClass.getMethod("indexOf",
new Class { string.class, int.class });
Object result = indexM.invoke(str, new object {
".", new lnteger(8)});
return ((Integer) result).intValue();
}
catch (NoSuchMethodException e) { …….. }
catch (invocationTargetException e) {…….. }
catch (illegalAccessException e) {……}

12.

Класс Constructor
Для создания новых экземпляров (объектов)
типа может быть использован метод
newlnstance объекта Class,
соответствующего этому типу.
Метод вызывает конструктор без аргументов,
принадлежащий типу, и возвращает ссылку
на вновь созданный объект класса Object,
который должен быть явно преобразован к
требуемому типу.
Рассмотрим пример.

13.

static double testData = { 0.3,1.3e-2, 7.9, 3.17 };

try {
for(int arg = 0; arg < args.length; arg++){
String name = args;
Class classFor = Class.forName(name);
SortDouble sorter =
(SortDouble)classFor.newInstance();
SortMetrics metrics = sorter.sort(testData);
System.out.println(name + ": " + metrics);
for(int i =0; i < testData.length; i++)
System.out.println(“ " + testData[i]); } }
catch(Exception e) { System.err.println(e); } }

14.

Метод newlnstance при некорректном
применении способен выбрасывать большое
число объектов исключений различных
типов.
InstantiationException-если класс, объект
которого должен быть создан, не обладает
конструктором без аргументов, либо
определен как абстрактный, либо в
действительности является интерфейсом,
либо выполнение процедуры создания
объекта прерывается по каким-либо иным
причинам.
IllegalAccessException - если класс либо его
конструктор без аргументов недоступны.

15.

SecurityException - если действующая политика
безопасности запрещает создание новых объектов
ExceptionInInitializerError –выбрасывается при
инициализации класса.
В классе Constructor определены и другие методы.
public Сlass getParameterTypes()

соответствующих типам параметров, которые
заданы в объявлении текущего конструктора.
public Class getExceptionTypes()
Возвращает массив объектов Class,
соответствующих типам исключений, которые
заданы в предложении throws объявления
текущего конструктора.

16.

public Object newlnstance(Object args)
throws InstantiationException,
IllegalAccessException,
IllegalArgumentException,
InvocationTargetException
Использует конструктор, представляемый текущим
объектом Constructor, для создания и инициализации
нового экземпляра класса, в котором конструктор
объявлен, с передачей заданных аргументов.
Возвращает ссылку на вновь созданный и
инициализированный объект. Длина массива args
должна совпадать с числом параметров в
объявлении конструктора, а типы объектовэлементов массива должны допускать присваивание
соответствующим типам параметров конструктора -
в противном случае будет выброшено исключение
IllegalArgumentException.

17.

Рассмотрим пример:
class Myclass {
private int a;
public Myclass(int k){a=k;}
public int func(int a,int b){return a+b;}
}
public class Main{
public static void main(String args){
try{
String name="Myclass";
Class mycl=Class.forName(name);
Class d={int.class};
Constructor c=mycl.getConstructor(d);
Myclass ob=(Myclass)c.newInstance(new Object{
new Integer(10)});
System.out.println(ob.func(3,5)); }
catch(Exception e){};
}}

18.

Класс AccessibleObject
Классы Field, Constructor и Method являются
производными от класса AccessibleObject,
который дает возможность разрешать или
запрещать проверку признаков доступа уровня
языка, таких как public и private.
Класс AccessibleObject имеет методы
1. public void setAccessible(boolean flag)
Устанавливает флаг доступа к объекту в
соответствии со значением аргумента: true
означает, что объект больше не подчиняется
правилам доступа, устанавливаемым на уровне
языка (и будет всегда доступен), a false
вынуждает объект поддерживать заданный
уровень доступа.
Если полномочий по изменению флага доступа
недостаточно, выбрасывается исключение типа
SecurityException

19.

2. public static
void setAccessible(AccessibleObject array,
boolean flag)
Позволяет установить флаг доступа к
объектам, передаваемым в виде массива.
Если в процессе обработки очередного
объекта выбрасывается исключение типа
SecurityException, объекты, расположенные
в массиве ранее, сохраняют вновь заданные
значения уровня доступа, а все остальные
объекты остаются в прежнем состоянии.
3. public boolean isAccessible()
Возвращает текущее значение флага доступа
к объекту

20.

Класс Array
Класс Array используется для создания массива
средствами рефлексии.
Для создания массивов используются две формы метода
newInstance.
public Object newlnstance(Class compType, int length)
Возвращает ссылку на новый массив типа compType
заданной длины length.
public Object newInstance(Class compType, int dim)
Возвращает ссылку на новый многомерный массив типа
compType, размерности которого заданы значениями
элементов массива-параметра dim.
Если массив dim пуст или обладает длиной, превышающей
допустимое число размерностей (обычно 255),

llegalArgumentException.

21.

Рассмотрим примеры.
Пример1. Сформируем массив типа byte
byte ba = (byte)
Array.newlnstance(byte.class,13);
Это равнозначно
byte ba = new byte;
Пример2.
int dims = {4, 4};
double matrix =(double)
Array.newlnstance(double.class, dims);
Это равнозначно
double matrix = new double;

22.

Класс Array обладает методами get и set.
Пусть задан массив ха значений типа int; тогда
выражению xa[i] будет соответствовать:
Integer n=Array.get(xa, i)
Присвоить значение элементу массива можно так:
xa[i] = 23; - это то же самое, что
Array.set(xa, i, new Integer(23));
Класс Package
Вызов метода getPackage класса Class позволяет
получить объект класса Package, содержащий
описание пакета, в составе которого определен
класс (сам класс Package размещен в пакете
java.lang).
Метод getName() объекта Package возвращает
полное имя текущего пакета.

23.

Класс Proxy
Класс Proxy позволяет динамически создавать
классы, реализующие один или несколько
интерфейсов.
Предположим, что имеется класс A,
реализующий некоторые интерфейсы.
Java-машина во время исполнения может
сгенерировать прокси-класс для данного
класса A, т.е. такой класс, который
реализует все интерфейсы класса A, но
заменяет вызов всех методов этих
интерфейсов на вызов метода invoke,
интерфейса InvocationHandler,для
которого можно определять свои
реализации.

24.

Создается прокси-класс с помощью вызова метода
Proxy.getProxyClass, который принимает ClassLoader и
массив интерфейсов (interfaces), а возвращает объект
класса java.lang.Class, который загружен с помощью
переданного ClassLoader и реализует переданный массив
интерфейсов.
На передаваемые параметры есть ряд ограничений:
1. Все объекты в массиве interfaces должны быть
интерфейсами. Они не могут быть классами или
примитивами.
2. В массиве interfaces не может быть двух одинаковых
объектов.
3. Все интерфейсы в массиве interfaces должны быть
загружены тем ClassLoader, который передается в метод
getProxyClass.
4. Все не публичные интерфейсы должны быть определены
в одном и том же пакете, иначе генерируемый прокси-класс
не сможет их все реализовать.

25.

5. Ни в каких двух интерфейсах не может быть
метода с одинаковым названием и
сигнатурой параметров, но с разными
типами возвращаемого значения.
6. Длина массива interfaces ограничена
65535-ю интерфейсами. Никакой Java-класс
не может реализовывать более 65535
интерфейсов.

26.

Свойства динамического прокси-класса
1. Прокси-класс является публичным, снабжен
модификатором final и не является абстрактным.
2. Имя прокси-класса по-умолчанию не
определено, однако начинается на Proxy. Все
пространство имен, начинающихся на Proxy
зарезервировано для прокси-классов
(В последних версиях Java это не обязательно).
3. Прокси-класс наследуется от
java.lang.reflect.Proxy.
4. Прокси-класс реализует все интерфейсы,
переданные при создании, в порядке передачи.

27.

5. Если прокси-класс реализует непубличный
интерфейс, то он будет сгенерирован в том пакете,
в котором определен этот самый непубличный
интерфейс. В общем случае пакет, в котором
будет сгенерирован прокси-класс неопределен.
6. Метод Proxy.isProxyClass возвращает true для
классов, созданных с помощью
Proxy.getProxyClass и для классов объектов,
созданных с помощью Proxy.newProxyInstance и
false в противном случае.
Данный метод используется подсистемой
безопасности Java и нужно понимать, что для
класса, просто унаследованного от
java.lang.reflect.Proxy он вернет false.

28.

Свойства созданного экземпляра прокси-класса следующие:
1. Объект прокси-класса приводим ко всем интерфейсам,
переданным в массиве interfaces. Если IDemo - один из
переданных интерфейсов, то операция proxy instanceof
IDemo всегда вернет true, а операция (IDemo) proxy
завершится корректно.
2. Статический метод Proxy.getInvocationHandler
возвращает обработчик вызовов, переданный при создании
экземпляра прокси-класса. Если переданный в данный
метод объект не является экземпляром прокси-класса, то
будет выброшено IllegalArgumentException исключение.
3. Класс-обработчик вызовов реализует интерфейс
InvocationHandler, в котором определен метод invoke,
имеющий следующую сигнатуру:
public Object invoke(Object proxy, Method method,
Object args) throws Throwable

29.

Рассмотрим пример:
package javaapplication3;
interface Account {
double getBalance();
void changeBalance(int sum);
void percents(double per);}
class MyAccount implements Account{
private double balance;
public MyAccount(){ balance=0.0; }
public double getBalance(){ return balance; }
public void changeBalance(int sum){
balance+=sum;}
public void percents(double per){
balance+=balance*per/100; }; }

30.

class MyAccountProxy implements
InvocationHandler{
private Account ac;
public MyAccountProxy(Account acc){ ac=acc; }
public static Account newInstance(Account da){
return (Account)Proxy.newProxyInstance(
da.getClass().getClassLoader(),
da.getClass().getInterfaces(),
new MyAccountProxy(da));
}

31.

public Object invoke(Object proxy,
Method method, Object args)
throws Throwable{
if(method.getName()=="percents"){
double d=((Double)args).doubleValue();
if (d<0) d=0;
if(d>30) d=30;
args=new Double(d);

else{
return method.invoke(ac, args); }
}
}

32.

public class Main{
public static void main(String args){
MyAccount ma=new MyAccount();
Account
a=(Account)MyAccountProxy.newInstance(ma);
a.changeBalance(150);

a.percents(20);
System.out.println(a.getBalance());
a.percents(35);
System.out.println(a.getBalance());} }

33.

Загрузка классов
Исполняющая система загружает классы по мере
возникновения необходимости в них.
Функциональные особенности процедур загрузки
классов существенным образом зависят от
реализации виртуальных машин Java, но в
большинстве случаев для отыскания классов,
адресуемых приложением, но не загруженных
исполняющей системой, применяется механизм
просмотра пути поиска классов.
Чтобы создать приложение, которое в состоянии
загружать классы способами, отличными от
предусмотренных по умолчанию, следует
воспользоваться объектом класса ClassLoader,
способным получить байт-код реализации нужного
класса и загрузить его в среду исполняющей
системы.

34.

Класс ClassLoader является абстрактным классом.
Для создания собственного загрузчика классов,
необходимо создать класс – наследник от
ClassLoader и переопределить метод
protected Class findClass(String name) throws
ClassNotFoundException
Который находит байт-код класса с заданным
именем name и загружает данные в среду
виртуальной машины, возвращая объект Class,
представляющий найденный класс.
Объект-загрузчик способен делегировать
полномочия по загрузке классов "родительскому"
загрузчику классов (parent class loader).
"Родительский" загрузчик классов может быть
задан в качестве аргумента конструктора класса
ClassLoader.

35.

protected ClassLoader()
Создает объект ClassLoader, неявно
используя в качестве "родительского"
загрузчика классов системный загрузчик
(который может быть получен посредством
вызова метода getSystemClassLoader).
protected ClassLoader(ClassLoader parent)
Создает объект ClassLoader, используя
заданный "родительский" загрузчик классов.
Основным в составе класса ClassLoader
является метод loadClass

36.

public Сlass loadClass(String name) throws
ClassNotFoundException
возвращает объект Class для класса с заданным
именем и при необходимости загружает этот
класс. Если класс не может быть загружен,
выбрасывается исключение типа
ClassNotFoundException.
Схема загрузки классов, предлагаемая методом
loadClass по умолчанию и обычно не
переопределяемая, выглядит так:
1. проверить посредством вызова метода
findLoadedClass класса ClassLoader, не
загружался ли заданный класс раньше; в составе
ClassLoader предусмотрена таблица объектов
Class для всех классов, загруженных средствами
текущего загрузчика классов; если класс был
загружен прежде, метод findLoadedClass
возвратит ссылку на существующий объект Class;

37.

2. если класс не загружался, вызывается
loadClass "родительского" загрузчика
классов; если текущий загрузчик не
обладает "родителем", используется
системный загрузчик классов;
3. если класс все еще не загружен,
вызывается метод findClass, выполняющий
поиск и загрузку класса.
Таким образом, необходимо реализовать
собственные версии следующих методов
ClassLoader:

38.

protected synchronized Class
loadClass(String name,boolean resolve)

protected Class findClass(String name)
throws ClassNotFoundException
protected java.net.URL findResource(String name)
protected java.util.Enumeration
findResources(String name) throws IOException
(Абстрактный класс ClassLoader представляет
только реализацию метода loadClass, основанную
на protected-методах – findLoadedClass и findClass).

39.

Рассмотрим пример.
class PlayerLoader extends ClassLoader {
public Class findClass(String name) throws
ClassNotFoundException {
try {
byte buf = bytesForClass(name);
return defineClass(name, buf, 0, buf.length);
}
catch (IOException e) {
throw new ClassNotFoundException(e.toString());
}
}
// ... Объявления метода bytesForClass и других
методов
}

40.

Метод findClass обычно выполняет две
функции.
Во-первых, он должен обнаружить байт-код
заданного класса и сохранить его в массиве
типа byte - эта обязанность в примере
возложена на метод bytesForСlass.
Во-вторых, он использует прикладной метод
defineСlass, чтобы выполнить фактическую
загрузку класса, определяемого байт-кодом.
Метод defineСlass имеет вид

41.

protected final Class defineClass(String name,
byte data, int offset, int length) throws
ClassFormatError
Возвращает объект Class для класса с заданным именем
name; бинарное представление класса передается в
виде массива data.
Для загрузки класса используются только байты,
содержащиеся в элементах массива data с индексами
от offset до offset+length. Если байты из указанного
промежутка не удовлетворяют требуемому формату
описания класса, выбрасывается объект исключения
типа ClassFormatError.
Метод ответствен за сохранение ссылки на объект
Class для загруженного класса в таблице загруженных
классов, просматриваемой методом findLoadedClass.

42.

Рассмотрим метод bytesForClass.
protected byte bytesForClass(String name) throws
lOException, ClassNotFoundException{
FileInputStream in = null;
try {

if (length == 0) throw new ClassNotFoundException(name);
byte buf = new byte;

return buf;
}
finally {
if (in!=null) in.close();
}
}

43.

Таким образом полный код имеет вид:
import java.lang.reflect.*;
import java.io.*;
class MyClassLoader extends ClassLoader{
public Class findClass(String name) throws
ClassNotFoundException {
byte buf=ReadFromBuffer(name);
if(name.equals("MyInterface1")){

} else if(buf==null) {
return findSystemClass(name);
} else {
return defineClass(name,buf,0,buf.length);
}
}

44.

protected byte ReadFromBuffer(String name) throws
ClassNotFoundException {
FileInputStream in = null;
try {
in = new FileInputStream(name + ".class");
int length = in.available(); // число доступных байтов
if (length == 0) throw
new ClassNotFoundException(name);
byte buf = new byte;
in.read(buf); // Считывание байтов
return buf;
}
catch(FileNotFoundException e){ return null;}
catch(IOException e){ return null;}
finally{
try{ if (in!=null) in.close(); }
catch(IOException e){ }
}
}

45.

protected synchronized Class
loadClass(String name,boolean resolve) throws
ClassNotFoundException{
Class result= findClass(name);
if (resolve) resolveClass(result);
return result;
}
}

46.

public class Main1 {
public static void main(String args) {
try{
String name="Myclass";
ClassLoader ld=new MyClassLoader();
Class cl=Class.forName(name, true, ld);
Constructor s=cl.getConstructor(int.class);
MyInterface1
ob=(MyInterface1)s.newInstance(
new Integer(8));
System.out.println(ob.func(3,5));
}catch(Exception e){ };
}
}

47.

public interface MyInterface1{
public int func(int a,int b);
}
public class Myclass implements MyInterface1 {
private int a;
public Myclass(int k) { a=k; }
public int func(int a,int b){ return a+b; }