面试题：Java工厂模式与反射结合中的异常处理与优化

可能遇到的异常及处理方式

ClassNotFoundException
- 原因：当使用反射机制通过类名加载类时，如果指定的类在类路径中不存在，就会抛出此异常。
- 处理：在调用Class.forName()方法时，使用try - catch块捕获该异常，并根据业务需求进行处理，例如记录日志并给用户提供友好的错误提示。
```
try {
    Class<?> clazz = Class.forName(className);
} catch (ClassNotFoundException e) {
    // 记录日志
    Logger.getLogger(Factory.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, e);
    // 给用户提示
    System.out.println("指定的类不存在，请检查类名和类路径。");
}
```
InstantiationException
- 原因：当试图实例化一个抽象类或接口，或者该类没有无参构造函数时，会抛出此异常。
- 处理：在实例化对象之前，先检查类是否是具体类且具有无参构造函数。若捕获到此异常，可以在日志中记录相关信息，并根据业务情况决定是否尝试其他创建对象的方式，或终止当前操作。
```
try {
    Object obj = clazz.newInstance();
} catch (InstantiationException e) {
    Logger.getLogger(Factory.class.getName()).log(Level.SEVERE, "无法实例化类，可能是抽象类或接口，或无无参构造函数", e);
}
```
IllegalAccessException
- 原因：当反射机制试图访问一个类的构造函数、方法或字段，但访问权限不足时，会抛出此异常。例如，尝试访问私有构造函数来创建对象。
- 处理：捕获该异常后，可以通过设置访问权限来绕过访问限制（仅适用于可信任的代码），使用AccessibleObject.setAccessible(true)方法。同时，在日志中记录相关信息，表明进行了权限突破操作，并进行安全评估。
```
try {
    Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor();
    constructor.setAccessible(true);
    Object obj = constructor.newInstance();
} catch (IllegalAccessException e) {
    Logger.getLogger(Factory.class.getName()).log(Level.SEVERE, "访问权限不足，尝试设置可访问性", e);
}
```

性能和代码结构优化

性能优化
- 缓存类对象：由于反射获取Class对象的操作（如Class.forName()）相对耗时，可以使用HashMap等集合类缓存已经加载的Class对象。这样在需要创建对象时，先从缓存中查找，若存在则直接使用，避免重复的类加载操作。
```
private static final Map<String, Class<?>> classCache = new HashMap<>();
public static Class<?> getClassFromCache(String className) {
    Class<?> clazz = classCache.get(className);
    if (clazz == null) {
        try {
            clazz = Class.forName(className);
            classCache.put(className, clazz);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // 处理异常
        }
    }
    return clazz;
}
```
- 减少反射操作次数：尽量在对象创建前完成所有必要的反射操作，如获取构造函数、设置访问权限等。可以将这些操作封装到一个方法中，在需要创建对象时直接调用该方法，而不是每次都重复进行反射操作。

代码结构优化

封装反射逻辑：将反射创建对象的逻辑封装到一个独立的工具类中，这样可以提高代码的复用性，同时使工厂类的代码更加简洁。例如，创建一个ReflectionUtil类，包含获取类对象、实例化对象等方法。

public class ReflectionUtil {
    public static Object createObject(String className) {
        try {
            Class<?> clazz = Class.forName(className);
            return clazz.newInstance();
        } catch (ClassNotFoundException | InstantiationException | IllegalAccessException e) {
            // 处理异常
            return null;
        }
    }
}

使用配置文件：将需要创建对象的类名等信息存储在配置文件（如properties文件）中，这样在需要修改创建对象的类型时，只需修改配置文件，而无需修改代码。在工厂类启动时读取配置文件，并根据配置信息进行对象创建。

// 读取properties文件
Properties properties = new Properties();
try (InputStream inputStream = getClass().getResourceAsStream("/config.properties")) {
    properties.load(inputStream);
} catch (IOException e) {
    // 处理异常
}
String className = properties.getProperty("targetClassName");

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面试题：Java工厂模式与反射结合中的异常处理与优化

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可能遇到的异常及处理方式

性能和代码结构优化