Java應(yīng)用的動態(tài)擴展

2019-11-18 13:28:15

字體：大中小

供稿：網(wǎng)友

　　這里所謂的可擴展應(yīng)用，是指這樣的編程語言或者系統(tǒng)，它可以在不修改現(xiàn)有系統(tǒng)整體或任意一部分功能的情況下，擴展自身的功能。對于傳統(tǒng)的編程語言，比如Cobol、C、C++，假如要為它們的應(yīng)用增加新功能，程序員必須重新編輯、編譯和發(fā)布程序，因為這些語言都是靜態(tài)鏈接的語言，不具備動態(tài)添加功能的機制（也就是說，生成執(zhí)行代碼的時候，所有的程序代碼必須事先預(yù)備妥當(dāng)）。java應(yīng)用的可擴展能力突破了這些限制。
　　
　　Java應(yīng)用的可擴展功能包含了答應(yīng)動態(tài)地定義新的數(shù)據(jù)類型以及答應(yīng)用戶插入自己的程序例程的能力。這一切是如何實現(xiàn)的呢？下面我們通過實例來了解具體的實現(xiàn)過程。
　　
　　普通應(yīng)用的擴展
　　
　　在Java中，擴展性源于繼續(xù)，具體手段或者是擴展一個類，或者是實現(xiàn)一個接口。Java接口的主要用途就在于此。（Java接口定義了一組方法，但不包含實現(xiàn)。實現(xiàn)某個接口的類必須實現(xiàn)該接口定義的所有方法，因而也就遵循某種確定的行為模式。）
　　
　　為什么說這個功能對于普通程序來說也很重要呢？假如一個程序是可以動態(tài)擴展的，用戶就不必再為了添加新功能而去修改源程序。這就避免了搞亂原有的代碼，使得用戶能夠?qū)Ｗ⒂谧约旱哪且徊糠执a。此外，程序不必為了引入新功能而重新啟動，這對于那些需要不間斷運行的程序來說無疑是一個福音。
　　
　　為進一步了解Java程序的動態(tài)擴展技術(shù)，我們來看一個例子。一家快速增長的保險公司想要用計算機治理它的報價系統(tǒng)。這家公司現(xiàn)有兩個產(chǎn)品：人壽保險（lifecare）和醫(yī)療保險（medicare）。根據(jù)保額、期限、客戶年齡和保險產(chǎn)品的不同，月保險費用的計算方法也不同。系統(tǒng)應(yīng)該能夠在不修改原有代碼的情況下，引入保險公司推出的其他產(chǎn)品。為現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計的類模型如圖一所示。
　　　 Java應(yīng)用的動態(tài)擴展（圖一）

　　當(dāng)一個客戶試圖獲取某種保險產(chǎn)品的報價時，系統(tǒng)創(chuàng)建一個對應(yīng)該產(chǎn)品類型的對象，調(diào)用該對象的calculatePRemium()方法，根據(jù)指定產(chǎn)品的計算方法計算出保險費用。系統(tǒng)利用一個xml文件（或?qū)傩晕募┟枋霈F(xiàn)有產(chǎn)品信息，比如保險產(chǎn)品的名稱和相應(yīng)的類名稱。XML文件如Listing 1所示。
　　
　　【Listing 1：描述產(chǎn)品信息的XML文件】
　　　 Java應(yīng)用的動態(tài)擴展（圖二）

　　系統(tǒng)從XML文件讀取指定產(chǎn)品的類的全稱，動態(tài)地創(chuàng)建對象。然后，系統(tǒng)調(diào)用calculatePremium()，根據(jù)指定的保額、期限和客戶年齡，按照特定產(chǎn)品的計算邏輯計算出精確的保險費。
　　現(xiàn)在我們來看看系統(tǒng)如何動態(tài)地裝入對象。在把類裝入內(nèi)存和創(chuàng)建特定產(chǎn)品類型的對象時，系統(tǒng)用到了Java類庫java.lang.Class。Class類的實例或者代表著Java應(yīng)用中的一個類，或者代表著一個接口。在后臺，Java虛擬機（JVM）經(jīng)常利用Class類操作Java類；然而，用戶程序也同樣可以通過Class類的實例操作Java類。請參見Listing 2的Class類摘要。
　　
　　【Listing 2：Class類概要】
　　
　　public final class java.lang.Class extends
　　
　　java.lang.Object
　　
　　{
　　
　　public static Class forName(String className)
　　
　　public static Class forName(
　　
　　String name, boolean initialize, ClassLoader loader)
　　
　　public Class[] getClasses()
　　
　　public ClassLoader getClassLoader()
　　
　　public Class getComponentType()
　　
　　public ConstrUCtor getConstructor(Class[] parameterTypes)
　　
　　public Constructor[] getConstructors()
　　
　　public Class[] getDeclaredClasses()
　　
　　public Constructor getDeclaredConstructor(
　　
　　Class[] parameterTypes)
　　
　　public Constructor[] getDeclaredConstructors()
　　
　　public Field getDeclaredField(String name)
　　
　　public Field[] getDeclaredFields()
　　
　　
　　public Method getDeclaredMethod(String name, Class[],
　　
　　parameterTypes)
　　
　　public Method[] getDeclaredMethods()
　　
　　public Class getDeclaringClass()
　　
　　public Field getField(String name)
　　
　　public Field[] getFields()
　　
　　public Class[] getInterfaces()
　　
　　public Method getMethod(
　　
　　String name, Class[] parameterTypes)
　　
　　public Method[] getMethods()
　　
　　public int getModifiers()
　　
　　public String getName()
　　
　　public Package getPackage()
　　
　　public ProtectionDomain getProtectionDomain()
　　
　　public URL getResource(String name)
　　
　　public InputStream getResourceAsStream(String name)
　　
　　public Object[] getSigners()
　　
　　public Class getSuperclass()
　　
　　public boolean isArray()
　　
　　public boolean isAssignableFrom(Class cls)
　　
　　public boolean isInstance(Object obj)
　　
　　public boolean isInterface()
　　
　　public boolean isPrimitive()
　　
　　public Object newInstance()
　　
　　public String toString()
　　
　　}
　　在這里，我們感愛好的主要是forName()方法和newInstance()方法。靜態(tài)方法forName()返回和指定類名字關(guān)聯(lián)的Class對象。它通過類裝入器把類裝入到執(zhí)行程序。類名字參數(shù)可以是classpath中存在的任意一個類。假如不能找到指定類，則forName()方法拋出ClassNotFoundException異常。newInstance()方法為Class對象代表的類新建一個實例。newInstance()方法也利用類的不帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建新對象，因此該類必須有一個不帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)。假如newInstance()方法由于任何原因不能實例化一個類，它將拋出InstantiationException異常；假如不能訪問該類或它的構(gòu)造函數(shù)，則拋出Illegal accessException異常。Listing 3顯示了Product接口和它的實現(xiàn)：MediCare，LifeCare。
　　
　　【Listing 3：Product接口及其實現(xiàn)】
　　
　　
　　// Product.java
　　
　　// Product接口
　　
　　package com.test.dynamic;
　　
　　
　　public interface Product
　　
　　{
　　
　　public float calculatePremium(
　　
　　float face-value,int term, int age);
　　
　　}
　　
　　
　　// MediCare.java
　　
　　// Product的一個實現(xiàn)
　　
　　package com.test.dynamic;
　　
　　
　　public class MediCare implements Product
　　
　　{
　　
　　public float calculatePremium(
　　
　　float face-value, int term , int age)
　　
　　{
　　
　　float premium;
　　
　　// 計算保險費
　　
　　// ......
　　
　　return premium;
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　
　　// LifeCare.java
　　
　　// Product的一個實現(xiàn)
　　
　　package com.test.dynamic;
　　
　　
　　public class LifeCare implements Product
　　
　　{
　　
　　public float calculatePremium(
　　
　　float face-value, int term , int age)
　　
　　{
　　
　　float premium;
　　
　　// 計算保險費（不同的保險產(chǎn)品，計算方法不同）
　　
　　// .......
　　
　　return premium;
　　
　　}
　　
　　}
　　當(dāng)用戶詢問報價時，報價系統(tǒng)根據(jù)保險產(chǎn)品的名字裝入并實例化產(chǎn)品類。下面我們用兩個方法實現(xiàn)裝入和調(diào)用代碼。GetProductFromName根據(jù)指定的產(chǎn)品名字生成合適的產(chǎn)品對象，makeQuote()方法計算保險費。Listing 4顯示了它們的代碼：
　　
　　【Listing 4：生成產(chǎn)品對象，計算保險費】
　　
　　public Object GetProductFromName(String productName)
　　
　　{
　　
　　// 待裝入對象的類名稱
　　
　　String className = null;
　　
　　// 利用XML分析庫org.xml.sax，
　　
　　// 從XML文件獲取產(chǎn)品的相應(yīng)類名稱
　　
　　// ......
　　
　　
　　// 假定類名字對應(yīng)正確的產(chǎn)品，例如
　　
　　// "Com.test.dynamic.MediCare"
　　
　　try
　　
　　{
　　
　　Object o = null;
　　
　　o = Class.forName(className).newInstance();
　　
　　}
　　
　　//catch(ClassNotFoundException e){}
　　
　　//catch(InstantiationException e){}
　　
　　//catch(IllegalAccessException e){}
　　
　　catch( Exception e )
　　
　　{
　　
　　e.printStackTrace();
　　
　　}
　　
　　return o;
　　
　　}
　　
　　// makeQuote方法無返回值
　　
　　public void makeQuote()
　　
　　{
　　
　　String productName;
　　
　　float faceValue , premium ;
　　
　　int faceValue, age;
　　
　　
　　// 從應(yīng)用的用戶界面獲取所有參數(shù)，包括
　　
　　// 產(chǎn)品名稱、期限、保額、年齡
　　
　　// （有效的產(chǎn)品可以

上一篇：讓你的應(yīng)用程序隨Java流而動

下一篇：Java中鮮為人知的缺點（中）