Java如何实例化一个抽象类对象-创新互联
这篇文章主要介绍Java如何实例化一个抽象类对象,文中介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们一定要看完!
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在 Android 中如果想构造一个抽象类对象,恐怕只有 new ClassName() {}
或者继承之后构造了。但是这两种方法都是不能由其 Class 对象直接操作的,这就导致一些问题上达不到我们需要的抽象能力。
这里详细描述一下第一段所说的场景:
首先有一个 interface 文件定义如下(熟悉 Android 的朋友可以看出这是一个提供给 Retrofit 生成代理对象的 Api 配置接口):
public interface RealApi { @GET("api1") Observableapi1(); @GET("api2") Observable api2(); @GET("api3") Observable api3(); //...其他方法 }
其次再写一个抽象类,只实现接口的其中一个方法(用来模拟接口数据):
@MockApi public abstract class MockApi implements RealApi { Observableapi3() { return Observable.just("mock data"); } }
然后我们需要有一个工具,例如 MockManager ,让他结合我们已存在的 RealApi 对象和 MockApi 类,来构造出一个混合对象,该对象在执行 MockApi 中已经定义的方法时,为直接执行,在 MockApi 没有定义该方法时,去调用 RealApi 的方法。其调用方式大概为:
RealApi api = MockManager.build(realApi, MockApi.class);
通过 javassist,完成上述功能很简单,创建一个 ProxyFactory 对象,设置其 Superclass 为MockApi,然后过滤抽象方法,设置 method handler 调用 realApi 对象的同名同参方法。这里就不再给出代码实现。
但是在 Android 上,javassist 的该方法会抛出
Caused by: java.lang.UnsupportedOperationException: can't load this type of class file at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:520) at java.lang.reflect.Method.invoke(Native Method) at javassist.util.proxy.FactoryHelper.toClass2(FactoryHelper.java:182)
类似的异常。原因大概是 Android 上的虚拟机的实现和标准略微不同,所以这里把方向转为了动态代码生成的另一个方向 Annotation Processor。
使用 Annotation Processor 实现的话,思路就简单的多了,但过程还是有些曲折:
首先定义一个注解,用来标记需要构造对象的抽象类
@Target(ElementType.TYPE) @Documented @Retention(RetentionPolicy.SOURCE) public @interface MockApi { }
Processor 根据注解来获得类的 element 对象,该对象是一个类似 class 的对象。因为在预编译阶段,class 尚未存在,此时使用 Class.forName
是不可以获取运行时需要的 Class 对象的,但是 Element 提供了类似 Class 反射相关的方法,也有 TypeElement、ExecutableElement 等区分。使用 Element 对象分析注解的抽象类的抽象方法有哪些,生成一个继承该类的实现类(非抽象),并在该类中实现所有抽象方法,因为不会实际用到这些抽象方法,所以只需要能编译通过就可以了,我选择的方式是每个方法体都抛出一个异常,提示该方法为抽象方法不能直接调用。生成代码的方法可以使用一些工具来简化工作,例如 AutoProcessor 和 JavaPoet,具体实现参考文尾的项目代码,生成后的代码大致像这样:
// 生成的类名使用原类名+"$Impl"的后缀来命名,避免和其他类名冲突,后面也使用该约束进行反射来调用该类 public final class MockApi$Impl extends MockApi { @Override public Observableapi1() { throw new IllegalStateException("api1() is an abstract method!"); } @Override public Observable api2() { throw new IllegalStateException("api2() is an abstract method!"); } }
根据该抽象类的类名去反射获得该实现类,然后再根据反射调用其构造方法构造出一个实现对象。
// 获得生成代码构造的对象 private staticT getImplObject(Class cls) { try { return (T) Class.forName(cls.getName() + "$Impl").newInstance(); } catch (Exception e) { return null; } }
构造一个动态代理,传入 RealApi 的真实对象,和上一步构造出的抽象类的实现对象,根据抽象类中的定义来判断由哪个对象代理其方法行为:如果抽象类中有定义,即该方法不是抽象方法,则抽象类的实现对象执行;反之,由接口的真实对象执行。
public staticOrigin build(final Origin origin, final Class mockClass) { // 如果 Mock Class 标记为关闭,则直接返回真实接口对象 if (!isEnable(mockClass)) { return origin; } final Mock mockObject = getImplObject(mockClass); Class> originClass = origin.getClass().getInterfaces()[0]; return (Origin) Proxy.newProxyInstance(originClass.getClassLoader(), new Class[]{originClass}, new InvocationHandler() { @Override public Object invoke(Object o, Method method, Object[] objects) throws Throwable { // 获取定义的抽象类中的同名方法,判断是否已经实现 Method mockMethod = null; try { mockMethod = mockClass.getDeclaredMethod(method.getName(), method.getParameterTypes()); } catch (NoSuchMethodException ignored) { } if (mockMethod == null || Modifier.isAbstract(mockMethod.getModifiers())) { return method.invoke(origin, objects); } else { return mockMethod.invoke(mockObject, objects); } } }); }
完成上述工作以后,就可以像开头所说的那样,使用 build 方法来构造一个混合了真实接口和抽象类方法的代理对象了,虽然调用的类本质上还是硬编码,但是由 Annotation Processor 自动生成免于手动维护,使用上来讲和使用 Javassist 实现还是基本相同的。
我用本文中所属的方法实现了一个模拟 retrofit 请求的工具(文尾有链接),但本质上可以用它来实现很多需要构造抽象类的需求,更多的使用场景还有待挖掘。
文中提到的源码实现可以在项目 retrofit-mock-result 或本地下载中找到;
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