Что такое Instance (инстансы) в Java?
Как узнать что это за инстансы SQL Server?
Не пойму к каким сервисам относятся эти инстансы (см. аттач). Можно это как-то узнать?
Что такое |= в java?
Уважаемые киберфорумцы, встретил такой код:// ставим флаг, чтобы уведомление пропало после нажатия.
Решение
«Что такое Instance в Java и для чего они вообще нужны»?
Это экземпляры классов.
Есть примитивные типы (boolean, byte, char, short, int, long, float и double), которые не превратили в классы, потому что и без этого программы виснут и бьют рекорды по производительности.
Достаточно объявить переменную примитивного типа и значение может сразу хранится в этой переменной. Поэтому пишут:
int n;
Если нужна переменная типа конкретного класса, то она уже не может вместить в себя все допустимые свойства класса, т.к. в java она хранит некий указатель на область памяти, где хранятся все свойства конкретного экземпляра класса. Поэтому в начале объявляют такую переменную:
Box myBox;
а потом выделяют место в памяти и записывают некую ссылку на эту область в переменную:
myBox = new Box();
И да! java строго типизированный язык. Поэтому требуется указывать тип каждой создаваемой переменной.
Решение
Когда Вы создаете переменную, то в первую очередь намерены использовать конкретное значение, которое будет хранить переменная.
Для int это могут быть простые числа (например 10 или 11), а для переменной типа какого-то класса конкретным значением станет instance(экземпляр) этого класса (в котором уже есть свойства, которые можно менять).
Когда объявляется переменная типа класса:
Box myBox;
то instance еще не существует (и через переменную не возможно поменять свойств). Переменная просто «не связана со значением». Значение нужно создать:
myBox = new Box();
Инстанцируем java.lang.Class
Конструктор java.lang.Class является одной из самых охраняемых сущностей в языке Java. В спецификации чётко сказано, что объекты типа Class может создавать только сама JVM и что нам тут делать нечего, но так ли это на самом деле?
Предлагаю погрузиться в глубины Reflection API (и не только) и выяснить, как там всё устроено и насколько трудно будет обойти имеющиеся ограничения.
Эксперимент я провожу на 64-битной JDK 1.8.0_151 с дефолтными настройками. Про Java 9 будет в самом конце статьи.
Уровень 1. Простой
Начнём с самых наивных попыток и пойдём по нарастающей. Сперва посмотрим врагу в лицо:
Ничего особенного этот конструктор собой не представляет. Компилятор не делает для него никаких исключений, и в байткоде конструктор тоже присутствует. Поэтому попробуем поступить так же, как мы бы поступили с любым другим классом:
Вполне ожидаемо данный код не будет работать и выдаст следующую ошибку:
Уровень 2. Посложнее
Уровень 3. Нативный
Время узнать, каких вообще типов бывают объекты ConstructorAccessor (помимо описанного выше):
Здесь нет никаких подвохов: объект создаётся без лишних ограничений, и всё, что нам остаётся, так это с его помощью инстанцировать java.lang.Class :
Но тут ждёт сюрприз:
Уровень 4. Магический
Такой код, естественно, обратно не скомпилируется, и этому есть две причины:
Данные инструкции разнесены для того, чтобы находиться в разных try-блоках. Почему сделано именно так, я не знаю. Вероятно, это был единственный способ обрабатывать исключения так, чтобы они полностью соответствовали спецификации языка.
Если закрыть глаза на нетипичную обработку исключений, то во всём остальном данный класс абсолютно нормален, но всё ещё непонятно, откуда у него вдруг права на вызов приватных конструкторов. Оказывается, всё дело в суперклассе:
и опять получаем исключение:
Вот это уже действительно интересно. Судя по всему, обещанной магии не произошло. Или я ошибаюсь?
Уровень 5. Современный
Reflection не помог решить проблему. Может быть, дело в том, что Reflection старый и слабый, и вместо него стоит использовать молодой и сильный MethodHandles? Думаю, да. Как минимум, стоит попробовать.
И как только я решил, что Reflection не нужен, он тут же пригодился. MethodHandles — это, конечно, хорошо, но с помощью него принято получать лишь те данные, к которым есть доступ. А если понадобился приватный конструктор, то придётся выкручиваться по старинке.
После запуска этого метода я был откровенно удивлён — lookup делает вид, что конструктора вообще не существует, хотя он точно присутствует в классе!
Данный метод уж точно корректно отработает и вернёт тот handle, который должен.
Момент истины. Запускаем метод инстанцирования:
Думаю, вы уже догадались, что ничего хорошего не произойдёт, но давайте хоть глянем на ошибку. Сейчас это что-то новенькое:
Раз даже Unsafe не смог, мне остаётся лишь прийти к печальному заключению: аллоцировать новый объект java.lang.Class невозможно. Интересно выходит — думал, что запрещён конструктор, а запрещена аллокация! Попробуем это дело обойти.
Уровень 6. Небезопасный
Предлагаю создать пустой объект и взглянуть, из чего же он состоит. Для этого возьмём Unsafe и аллоцируем новенький java.lang.Object :
На текущей JVM результатом будет область памяти в 12 байт, выглядящая вот так:
То, что вы здесь видите, это «заголовок объекта». По большому счёту, он состоит из двух частей — 8 байт markword, которые нас не интересуют, и 4 байта classword, которые важны.
Каким образом JVM узнаёт класс объекта? Она делает это путём чтения области classword, которая хранит указатель на внутреннюю структуру JVM, описывающую класс. Значит если в данное место записать другое значение, то и класс объекта изменится!
Дальнейший код очень, очень плохой, никогда так не делайте:
Так начинается создание класса (константы импортированы статически, так короче):
Так ему создаётся конструктор:
Класс готов. Осталось загрузить, инстанцировать и вызвать нужный метод:
И это работает! Точнее так: повезло, что работает. Можно проверить, запустив следующий код:
О том, в какую область памяти записался этот ClassLoader и откуда потом прочитался, я тактично умолчу. И, как ожидалось, вызов практически любого другого метода на данном объекте приводит к немедленному краху JVM. А в остальном — цель выполнена!
Что там в Java 9?
В Java 9 всё почти так же. Можно проделать все те же действия, но с несколькими оговорками:
В целом, в Java 9 нужно намного сильнее постараться, чтобы выстрелить себе в ногу, даже если именно это и является главной целью. Думаю, это и к лучшему.
Модуль 2. Урок 3. Работа с экземплярами в Java. — Введение в Java
Дополнительная практика по этой теме тут.
В этом уроке много базовых терминов. Их нужно знать как алфавит. Вам придется неоднократно возвращаться и повторять этот материал — это нормально. 🙂
Java Virtual Machine (JVM) — это программная система, в которой исполняются java-программы. Для java-программ JVM является реальной, а не виртуальной вычислительной машиной. А вот уже JVM написана под различные платформы и операционные системы.
blueprint — буквально это «фотографическая копия раннего плана здания или машины». Выполняется на бумаге синего (голубого) цвета. В рамках программирования это тоже чертеж, на основании которого будет создан объект. Только этот чертеж состоит не из линий на чертежной доске, а из строк кода, которые задают свойства и возможности будущих объектов.
класс — это тот самый blueprint в мире java, по которому будут создаваться объекты. Класс состоит из кода, который хранится в соответствующем файле.
Вот пример кода класса Human, который должен обязательно находится в файле Human.java :
На основе этих строк будут создаваться объекты.
члены класса — это основные элементы, которые может содержать в себе класс. Ими являются переменные (поля) и методы.
оператор new выделяет место в памяти JVM под объект.
идентификатор (ссылка на документацию) — это, по сути, имя. Такое же, как и у людей, мест, объектов во всем мире. Но в документации java применяется термин «identifier». Потому что он позволяет идентифицировать конкретную сущность в мире java. В java идентификатор используется для переменных методов, классов. Например, Object, String, Human, SomeClassName — это примеры идентификаторов (имен) классов. Имена классов всегда пишутся с большой буквы в camelStyle. Имена методов мы разберем в отдельном уроке. А имена переменных — в этом.
метод — это член класса в котором описывается логика (последовательность действий) над данными. О методах мы поговорим в других уроках.
null — это специальное ключевое слово, которое означает буквально «ничто».
На один и тот же объект могут ссылаться несколько ссылок:
В данном кусочке кода создан один объект типа Human и присвоен трем ссылкам (передан его адрес в памяти по цепочке). А вот если написать напротив каждой ссылки new Human() — то у каждой ссылки будет свой объект.
У одной ссылки (идентификатора) — может быть только один объект!
Переменные (ссылки), согласно документации, делятся на такие типы:
Но можно вынести инициализацию в другой блок кода так:
Где, как и когда инициализировать поля класса — зависит от условий задачи, которую Вы решаете.
Любая переменная — это просто ссылка на конкретный объект или значение (примитив) в памяти компьютера.
Правила именования ссылок переменных
Использование объектов
Объект можно создать только из ссылочного типа бесконечное количество раз (в пределах возможностей компьютера). Примитивные типы просто имеют уже конечный перечень значений, которые мы можем использовать, а создавать объекты на их основе примитивов — невозможно. Но есть «обертки» над примитивами, из которых можно создавать объекты. Обертки являются ссылочными типами данных (см. предыдущий урок).
Экспериментируйте с этим кодом. Покрутите его в IDEA. Только ж не забудьте еще написать класс Human. 😉
использование объекта — это любая форма взаимодействия с объектом. Например, обращение к его членам или передача объекта в качестве параметра (аргумента) метода.
Рассмотрим инициализацию переменной lengthOfName :
Как видно из этого примера, мы создали несколько объектов и ни одной ссылки на них. Так стоит поступать только и только тогда, когда мы точно знаем, что не станем повторно использовать один и тот же объект.
Жизненный цикл любого класса в Java
Предварительное описание классов и его членов — является хорошей практикой!
Жизненный цикл instances (объектов) класса
Доступ к полям объекта осуществляется через точку. Точка раскрывает объект и позволят добраться к полям этого объекта.
Итак, у класса есть три этапа жизненного цикла: design, implementation, usage. А у объектов их четыре: creation, living, releasing, removing.
Память и объекты
Мы еще будем детально рассматривать stack и heap в грядущих уроках про методы. А пока взглянем на это в общих чертах для общего понимания. Ведь объекты эти существуют не в вакууме.
JVM разделяет свою память на stack & heap(куча). Стек служит для обеспечения работы методов. У каждой программы, у каждого потока свой стек. В стеке создаются фреймы вызываемых методов. А куча служит для хранения и доступа к объектам (одна куча на всю программу). Для простоты понимания:
Примитивы хранятся как в стеке, так и в хипе. Это зависит от места их объявления: в методе или на уровне класса. А объекты ссылочных типов хранятся только в хипе.
Рассмотрим такой пример:
В хипе это выглядит так:
Рекомендация
Перед тем как пойти далее, решать тесты и практические задания, поэкспериментируйте с кодом в примерах этого урока. Посмотрите что будет с программой, если поменять местами инициализацию, оставить поля без значений, вывести несколько разных объектов на экран и т.п.
Именно эксперименты над кодом позволяют компенсировать недопонимание чего-либо в программировании. И в работе это приходиться делать частенько.
Дополнительная практика по этой теме тут. В ней вам придется «покопаться» в объектах и в классе, который их описывает!
Объекты в Java
1. Объекты
Все в Java является объектом.
Вернее, очень мало чего в Java объектом не является. Например, примитивные типы. Но это скорее редкое исключение, чем правило.
Что же такое объект?
Объект — это сгруппированные вместе данные и методы для того, чтобы эти данные обрабатывать. Когда мы говорим о данных, имеем в виду переменные, конечно.
Про переменные объекта говорят, что это «данные объекта» или «состояние объекта».
Про методы объекта говорят: это «поведение объекта». Состояние объекта (переменные объекта) принято менять только с помощью методов того же объекта. Менять переменные объекта напрямую (не через методы объекта) считается дурным тоном.
У каждого объекта, как и у каждой переменной, есть тип. Этот тип определяется один раз при создании объекта и поменять его в дальнейшем нельзя. Типом объекта считается его класс.
У каждого объекта есть собственная копия переменных класса (полей класса). Если в классе была объявлена нестатическая переменная int a, и ваша программа во время работы создала 10 объектов этого класса, теперь в каждом объекте есть собственная переменная int a.
Взаимодействие с объектом
Самый удобный способ работы с объектом — сохранить ссылку на объект в переменную, и потом вызывать методы у этой переменной. Выглядит это для вас знакомо:
Где переменная — это переменная, которая хранит в себе ссылку на объект, а метод — это метод класса объекта.
Если вы хотите обратиться к полю (переменной) объекта, то тоже нужно использовать оператор точка :
Где переменная — это переменная, которая хранит в себе ссылку на объект, а поле — это переменная класса (поле объекта).
2. Оператор new
Где Класс — это имя класса для объявления переменной и имя класса создаваемого объекта. Переменная — это переменная, в которую сохраняется ссылка на созданный объект. А параметры — это параметры метода создания объекта.
Какие именно могут быть параметры у объекта, решают программисты, которые пишут класс объекта.
Вы уже создавали объекты ранее, и даже пользовались именно этой конструкцией. Надеюсь, вы не забыли?
Примеры создания объектов:
| Код | Описание |
|---|---|
| Создает объект типа String | |
| Создает объект типа Scanner | |
| Создает объект типа int[] : контейнер на 10 элементов типа int |
Классы и объекты в Java
1. Что такое объект и класс в Java?
2. Как создать класс в Java
Рассмотрим как создать класс в языке Java. Упрощенная общая форма определения класса:
После ключевого слова class пишется имя класса. В теле класса объявляются переменные и методы класса. Их может быть сколько угодно.
Опишем класс для объекта Box (коробка). У коробки есть три главные характеристики: ширина, высота и глубина, описанные с помощью переменных:
3. Создание объекта в Java
Объявление класса создает только шаблон, но не конкретный объект. Чтобы создать объект класса Вох в Java, нужно воспользоваться оператором наподобие следующего:
При создании экземпляра класса, создается объект, который содержит собственную копию каждой переменной экземпляра, определенной в данном классе.
Создание объектов класса представляет собой двух этапный процесс:
В следующем примере объявляется два объекта класса Box и каждому устанавливаются свои значения. Изменения в переменных экземпляре одного объекта не влияют на переменные экземпляра другого.
4. Присваивание переменным ссылок на объекты
Возможна ситуация, когда две переменные указывают на один и тот же объект в памяти:
Рассмотрим как это происходит на следующем примере.
Но обе переменные указывают на один и тот же объект, поэтому результат выполнения этой программы будет:
