知其然，知其所以然

0. 前言

在上一篇《反射從入門到精通之深入瞭解Class類》，我們深入分析了一下 Class 類的原理。在本篇文章，我們分析一下 Constructor 使用方法的原理。

1. Constructor

通過反射呼叫建構函式有兩種方法：

• 呼叫無參建構函式：Class.newInstance()
• 呼叫帶引數的建構函式：
• 通過 Class 類獲取 Constructor
• 呼叫 Constructor 中的 newInstance(Object … initarges) 方法

具體可以詳見《反射從0到入門》，知道了這些我們深入瞭解下 Constructor 中的 newInstance(Object … initarges) 方法。

1.1 newInstance

想要了解原理，第一步就是要看懂 jdk 的註釋，newInstance 的註釋如下：

（打擾了，看不懂這個，全劇終。。。）

別走，我來給你們翻譯（Google 翻譯真香）

使用 Constructor 代表建構函式，根據引數建立並且初始化一個例項。各個引數將自動拆箱以匹配原始形式引數，並且原始引數和引用引數必須根據需要進行方法呼叫轉換。

要獲取無參建構函式，引數長度可以為 0 或者是 null

呼叫非靜態內部類，引數該。。。（此處不翻譯）

訪問通過並且引數檢查成功，將繼續進行例項化。如果建構函式的宣告類沒有初始化，需要初始化

建構函式完成，返回新建立並且初始化好的例項

根據小李這段粗糙的翻譯中，可以得到下面幾個關鍵的內容：

• 根據引數建立初始化例項，引數有匹配的規則；
• 獲取無參建構函式，引數長度可以為 0 或者 null；
• 有訪問許可權並且對引數進行檢查，需要獲取到建構函式的宣告類；

知道了這些我們來解讀一下 newInstance() 的原始碼，看下圖：

原始碼可以拆分為三塊：

1. 校驗許可權：校驗許可權就不在此分析了，大家可以自行檢視原始碼
2. 獲取建構函式的宣告類
3. 建立實體

獲取建構函式的宣告類

建構函式宣告類 ConstructorAccessor 是一個介面，如下圖所示：

檢視下介面的實現類如下結構（虛線代表實現介面，藍色線代表繼承，那白線是什麼鬼？）

從圖中可知實現類都是繼承了 ConstructorAccessorImpl 抽象類，並且實現了 newInstance() 方法。

那到底使用哪個實現類那呢？咱們繼續往下看

如果 ConstructorAccessor 已經被建立了，獲取並賦值。如果沒有則通過 newConstructorAccessor 方法建立 ConstructorAccessor。newConstructorAccessor 方法如下：

newConstructorAccessor 分為三部分：

1. 檢查是否初始化

這是反射工廠（ReflectionFactory）檢查初始化狀態，如果沒有初始化會進行下面用紅線圈上的操作。

那大概猜一下這塊是做什麼呢？

首先，inflation 字面理解是通脹或者膨脹，那 noInflation 按字面理解也是不膨脹。

Threshold 字面理解是閾值，inflationThreshold 按字面理解是通脹閾值，就是一個通脹的界限值。

按照字面理解可知 noInflation 來判斷是否通脹，inflationThreshold 是一個通脹的界限值。

問問度娘，驗證下咱們的結果：

JNI（Java Native Interface），通過使用 Java 本地介面書寫程式，可以確保程式碼在不同的平臺上方便移植。

猜的差不多，JVM 有兩種方法來訪問有關反射的類的資訊，可以使用 JNI 讀取器或者 Java 位元組碼存取器。inflationThreshold 是使用 JNI 存取器的次數，值為 0 表示永不從 JNI 存取器讀取。如果想強制使用 Java 位元組碼存取器，可以設定 noInflation 為 true。

inflationThreshold 預設值是 15，如果不對 inflationThreshold 進行修改，JVM 訪問反射的類的資訊會先從 JNI 存取器讀取 15次之後才會使用 Java 位元組碼存取器

這就可以解釋通為什麼要有一個初始化檢測的操作了。

從這部分可以學到一些小知識：

我們可以使用 -D= 來設定系統屬性，通過 System.getProperty("屬性名稱") 來獲取屬性值。

2. 獲取當前類的 Class 例項

3. 根據條件獲取 ConstructorAccessor

   

   這麼多 if 條件判斷，不要慌，我來幫你分析一波：

• 第 1 步，校驗在第二步獲取的 Class 例項是不是抽象類，如果是抽象類就丟擲異常。

• 第 2 步，判斷是否是 Class 例項，因為 Class 例項的建構函式是 private，所以這塊也需要丟擲異常。

• 第 3 步，判斷這個 Class 例項是否繼承 ConstructorAccessorImpl，如果是父子關係，就呼叫 BootstrapConstructorAccessorImpl 建立 ConstructorAccessor，這個方法是呼叫 native 方法，底層用 c++ 實現的本地介面。

• 第 4 步，如果 noInflation 為 true 並且 Class 例項不是匿名的，需要呼叫 MethodAccessorGenerator.generateConstructor() 建立 ConstructorAccessor，具體的細節就不分析了，原理還是通過讀取二進位制檔案，將 Class 例項載入進來，然後根據一些條件獲取到想要的 Constructor。

• 第 5 步，上面的條件都不滿足，就呼叫 NativeConstructorAccessorImpl，看下這個方法的原始碼：

  

  ​ 呼叫次數和 inflationThreshold 比較，如果大於inflationThreshold（預設是 15 次），呼叫的方法是不是和第四步是相同的。

  ​ 如果小於等於 inflationThreshold ，就要呼叫 newInstance0 方法，newInstance0 是 native 方法，呼叫的就是本地介面。

  ​ 其實第一步初始化的時候就是為了在這裡做鋪墊呢。

  ​ 到這裡還沒有完事，還有一個 DelegatingConstructorAccessorImpl 方法。

  

  ​ 那這一塊使用了一手代理模式，把 NativeConstructorAccessorImpl 放入到 DelegatingConstructorAccessorImpl 的 delegate 中。newInstance 呼叫的是 delegate 的 newInstance 方法。

  

  ​ 還記得我最開始問白線是做什麼的，這回解惑了吧。

內容有點多，我畫個圖帶你們梳理一下：

圖片連結

建立例項

上一步獲取到了 ConstructorAccessor 的實現類，直接呼叫 newInstance 方法去建立例項。

2. 總結

我們回顧下前面的內容：

首先我們根據 jdk 提供的註釋知道 newInstance 可以根據引數進行初始化並返回例項，想要獲取例項必須要獲取到建構函式的宣告類 ConstructorAccessor ，隨後我們就深入分析了 ConstructorAccessor 。

ConstructorAccessor 有一個抽象類 ConstructorAccessorImpl，其它的實現類需要繼承 ConstructorAccessorImpl，分別是下面幾個實現類：

• InstantiationExceptionConstructorAccessorImpl：將異常資訊存起來，呼叫 newInstance 會丟擲 InstantiationException 異常。

• BootstrapConstructorAccessorImpl：當需要建立的 Class 例項和 ConstructorAccessorImpl 是父子關係，就要返回 BootstrapConstructorAccessorImpl，呼叫的是底層的方法，通過 C++ 編寫。

• SerializationConstructorAccessorImpl：也是一個抽象類，當 JVM 從 Java位元組碼進行讀取，會返回這個實現類。

• NativeConstructorAccessorImpl：呼叫本地介面方法建立 ConstructorAccessor ，需要根據呼叫次數和inflationThreshold 做比較，inflationThreshold 的預設值是 15，可以通過-Dsun.reflect.inflationThreshold=來修改預設值。

  當呼叫次數大於 15次的時候，JVM 從 Java位元組碼進行獲取。反之，從本地介面進行獲取。

• DelegatingConstructorAccessorImpl：代理類，是 NativeConstructorAccessorImpl 的父類。

獲取到了 ConstructorAccessor，通過呼叫 newInstance() 方法來建立例項。

3. 彩蛋

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《反射從入門到精通之深入瞭解Class類》

公眾號：Java知識學堂，裡面有我最近整理的反射相關內容，希望能對大家有所幫助。