day28：java反射机制
作者：互联网
Java反射机制概述
反射之前和反射之后类的实例化、方法属性的调用等操作
//新建一个Person类
package ReflectionTest;
public class Person {
private String name;
public int age;
public Person() {
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
private Person(String name) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public void show(){
System.out.println("这是一个人");
}
private String showNation(String nation){
System.out.println("我的国籍是"+nation);
return nation;
}
}
import org.junit.Test;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectionTest {
//反射之前对于Person类的操作
@Test
public void test1(){
//1、创建Person类的对象
Person p1 = new Person("Tom",12);
//2、通过对象调用内部的属性、方法
p1.age = 10;//age是 public 修饰的
System.out.println(p1.toString());
p1.show();
//在Person外部不可以通过Person类的对象，调用其私有的结构
//如 name、showNation() 以及私有的构造器
}
//反射之后，对于Person的操作
@Test
public void test2() throws Exception {
Class class1 = Person.class;
//通过反射，创建 Person 的类的对象
Constructor cons = class1.getConstructor(String.class, int.class);
Object obj = cons.newInstance("Tom", 12);
Person p = (Person) obj;
System.out.println(obj.toString());//调用的是 Person 类的toString()
//2、通过反射，调用对象指定的属性、方法
//调属性
Field age = class1.getDeclaredField("age");
age.set(p,10);
System.out.println(p.toString());
//调方法
Method show = class1.getDeclaredMethod("show");
show.invoke(p);
System.out.println("*****************************************************");
//通过反射，可以调用 Person 的私有结构。比如：私有构造器、方法、属性
Constructor cons1 = class1.getDeclaredConstructor(String.class);
cons1.setAccessible(true);
Person p1 = (Person) cons1.newInstance("Jerry");
System.out.println(p1);//Person{name='Jerry', age=0}
//调用私有的属性和方法
Field name = class1.getDeclaredField("name");
name.setAccessible(true);
name.set(p1,"Jack");
System.out.println(p1.toString());//Person{name='Jack', age=0}
//调用私有的方法
Method showNation = class1.getDeclaredMethod("showNation", String.class);//String.class 是 showNation 的参数
showNation.setAccessible(true);
String nation = (String)showNation.invoke(p1, "中国");//invoke() 是一个调用功能，相当于 p1.showNation("中国"); //我的国籍是中国
System.out.println(nation);//获取 showNation 的返回值 //中国
}
}
如何看待反射和封装性的两个技术
疑问：通过直接 new 的方式或反射的方式都可以调用公共的结构，开发中到底用那个？
建议直接 new 的方式
什么时候会使用反射的方式：反射的特征：动态性
疑问：反射机制与面向对象中的封装性是不是矛盾的？如何看待两个技术？
不矛盾。封装性是建议不用私有的，而反射机制是解决能不能用私有的问题
理解Class类并获取Class的实例(重要)
Class类
关于java.lang.Class 类的理解
1、类的加载过程：
程序在经过 javac.exe 命令后，会生成一个或多个字节码文件(.class 结尾)，接着我们使用 java.exe 命令对某个字节码文件进行解释运行。
相当于将某个字节码文件加载到内存中。此过程称为类的加载。
加载到内存中的类，我们就称为运行时类，此运行时类就作为 Class 的一个实例。
2、换句话说，Class 的实例化就对应着一个运行时类。
3、加载到内存中的运行时类，会缓存一段时间，在此时间之内，我们可以通过不同的方式来获取此运行时类。
获取Class的实例（四种方法）
//获取 Class 的实例的方式
@Test
public void test3() throws ClassNotFoundException {
//方式一：调用运行时类本身 ： .class
// Class<Person> class1 = Person.class;
Class class1 = Person.class;
System.out.println(class1);//class ReflectionTest.Person 输出当前类本身
//*********************************************************************
//方式二：通过运行时类的对象获取,调用 getClass() 方法
Person p1 = new Person();
Class class2 = p1.getClass();
System.out.println(class2);//class ReflectionTest.Person
//*********************************************************************
//方式三：调用 Class 的静态方法 ： forName(String classPath)
Class class3 = Class.forName("ReflectionTest.Person");//类的全类名（包含包下的完整路径）
// Class class3 = Class.forName("java.lang.String");//class java.lang.String
System.out.println(class3);//class ReflectionTest.Person
System.out.println(class1 == class2);//true
System.out.println(class1 == class3);//true
//获取的都是内存中同一个运行时类，只是获取的方式不同，运行时类唯一存在，不会重新加载多个，相当于单例模式
//前三种方法需要掌握
//*********************************************************************
//方式四：使用类的加载器：ClassLoader （当前类为ReflectionTest）（了解）
ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
Class class4 = classLoader.loadClass("ReflectionTest.Person");
System.out.println(class4);//class ReflectionTest.Person
System.out.println(class1 == class4);//true
}
Class 实例可以时哪些结构的说明：
//Class 实例可以时哪些结构的说明：
@Test
public void test(){
Class c1 = Object.class;
Class c2 = Comparable.class;
Class c3 = String[].class;
Class c4 = int[][].class;
Class c5 = ElementType.class;
Class c6 = Override.class;
Class c7 = int.class;
Class c8 = void.class;
Class c9 = Class.class;
int[] a = new int[10];
int[] b = new int[100];
Class c10 = a.getClass();
Class c11 = b.getClass();
// 只要元素类型与维度一样，就是同一个Class
System.out.println(c10 == c11);
}
类的加载与ClassLoader的理解
ClassLoader (获取类的加载器)
import org.junit.Test;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;
/**
了解类的加载器
*/
public class ClassLoaderTest {
@Test
public void test1(){
//对于自定义类，使用系统类加载器进行加载
ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();//获取到当前自定义类的类的加载器
System.out.println(classLoader);//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2 系统类加载器
//调用系统类加载器的方法 getParent() 方法，可以获取扩展类加载器
ClassLoader parent = classLoader.getParent();//获取到当前类的加载器的上一层
System.out.println(parent);//sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@279f2327
//调用扩展类加载器的方法 getParent() 方法，无法获取引导类加载器
//引导类加载器主要负责加载java的核心类库，无法加载自定义类的。
ClassLoader parentParent = parent.getParent();
System.out.println(parentParent);//null //获取不到再上层的加载器
//String 是引导类加载器加载的，但是我们无法获取到引导类加载器
ClassLoader classLoaderStr = String.class.getClassLoader();
System.out.println(classLoaderStr);//null
}
/*
Properties : 用来读取配置文件。
在当前 module 下新建一个 jdbc.properties 文件，在文件中写入
user=userName
password=password
*/
@Test
public void test2() throws Exception {
Properties pros = new Properties();
//此时的文件（jdbc.properties）默认在当前的 module 下
//读取配置文件的方式一：
FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
pros.load(fis);
//读取配置文件的方式二：使用ClassLoader
//配置文件（jdbc1.properties）默认识别为当前 module 的 src 下
// ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
// InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("jdbc1.properties");
// pros.load(is);
String user = pros.getProperty("user");
String password = pros.getProperty("password");
System.out.println("user"+user+" "+"password"+password);
}
}
创建运行时类的对象(重要)
newInstance() 创建类的对象
class.newInstance();//调用了运行时类的空参构造器
具体举例如下：
import org.junit.Test;
/**
通过反射创建对应的运行时类对象
*/
public class NewInstanceTest {
@Test
public void test1() throws IllegalAccessException, InstantiationException {
//
Class<Person> class1 = Person.class;
/*
newInstance() : 调用此方法，创建对应的运行时类的对象，内部调用了运行时类的空参构造器。
要想此方法正常创建运行时类的对象，要求：
1、运行时类必须提供空参构造器。
2、空参构造器的访问权限得够调用。通常设置为 public 。
在javabean中要求提供一个 public 的空参构造器，原有：
1、便于通过反射，创建运行时类的对象
2、便于子类继承此运行时类时，默认调用 super() 时，保证父类有此构造器。
*/
Person p = (Person) class1.newInstance();//调用 Person 的空参构造器
System.out.println(p);//Person{name='null', age=0} 创建的是 Person 类的对象
}
}
体会反射的动态性
通过 newInstance() 方法，动态调用类的空参构造器，来创建类的对象，实现动态创建类，需要创建某个类的对象时，提供该类的全类名，即可创建该类的对象。
//体会反射的动态性
@Test
public void test2(){
int num = new Random().nextInt(3);//0,1,2
String classPath="";
switch (num){
case 0:
classPath = "java.util.Date";
break;
case 1:
// classPath = "java.sql.Date";//java.lang.InstantiationException: java.sql.Date 没有空参构造器
classPath = "java.lang.Object";
break;
case 2:
classPath = "ReflectionTest.Person";
break;
}
try {
Object obj = getInstance(classPath);
System.out.println(obj);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/*
创建一个指定类的对象
classPath : 指定类的全类名
*/
public Object getInstance(String classPath) throws Exception {
Class class1 = Class.forName(classPath);
return class1.newInstance();
}
获取运行时类的完整结构
创建一个丰富的Person类结构
package ReflectionTest2;
import java.io.Serializable;
/**
创建一个Person的父类Creature
*/
public class Creature<T> implements Serializable {//可序列化
private char gender;
public double weight;
private void breath(){
System.out.println("生物，呼吸");
}
public void eat(){
System.out.println("生物，吃东西");
}
}
package ReflectionTest2;
/**
创建一个接口MyInterface 由Person实现
*/
public interface MyInterface {
void info();
}
package ReflectionTest2;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import static java.lang.annotation.ElementType.*;
/**
创建一个自定义的注解结构，并使用在Person类上
*/
@Target({TYPE,FIELD,METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation {
String value() default "Hello";
}
package ReflectionTest2;
/**
创建一个丰富的Person类
*/
@MyAnnotation(value = "hi")
public class Person extends Creature<String> implements Comparable<String>,MyInterface {
private String name;
int age;
public int id;
public Person(){}
@MyAnnotation(value = "123")
private Person(String name){
this.name=name;
}
Person(String name,int age){
this.name=name;
this.age=age;
}
@MyAnnotation
private String show(String nation){
System.out.println("我的国籍是"+nation);
return nation;
}
public String display(String interests){
return interests;
}
@Override
public void info() {
System.out.println("这是一个人");
}
@Override
public int compareTo(String o) {
return 0;
}
private static void showDesc(){
System.out.println("这是一个静态方法");
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
", id=" + id +
'}';
}
}
获取当前运行时类的 属性 结构
package ReflectionTest3;
import ReflectionTest2.Person;
import org.junit.Test;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;
/**
获取当前运行时类的属性结构
*/
public class FieldTest {
@Test
public void test1() throws Exception {
Class class1 = Class.forName("ReflectionTest2.Person");
//获取属性结构
//getFields() : 获取当前运行时类及其父类种声明为 public 访问权限1的属性
Field[] fields = class1.getFields();
for (Field f: fields) {
System.out.println(f);
}
System.out.println("********************************************");
//getDeclaredFields() : 取当前运行时类中声明的所有属性。（不包含父类中声明的属性）
Field[] declaredFields = class1.getDeclaredFields();
for (Field f: declaredFields) {
System.out.println(f);
}
}
//权限修饰符 数据类型 变量名 这些都可以单独获取拿到
@Test
public void test2(){
Class class1 = Person.class;
Field[] declaredFields = class1.getDeclaredFields();//获取当前所有的属性，构成一个数组
for (Field f: declaredFields) {
//1、获取 权限修饰符
int modifiers = f.getModifiers();//返回值是int类型的
System.out.print(Modifier.toString(modifiers)+"\t");//将 modifiers 翻译回权限修饰符
//2、获取 数据类型
Class type = f.getType();
System.out.print(type.getName()+"\t");//type.getName 获取当前class的名字
//3、获取 变量名
String fName = f.getName();//变量名直接getName() 即可
System.out.println(fName);
}
}
}
获取当前运行时类的 方法 结构
package ReflectionTest3;
import ReflectionTest2.Person;
import org.junit.Test;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
/**
获取运行时类的方法结构
*/
public class MethodTest {
@Test
public void test1(){
Class class1 = Person.class;
//获取 所有的方法 构成的数组
//getMethods() : 获取当前运行时类及其所有父类声明为public的方法
Method[] methods = class1.getMethods();
for (Method m : methods) {
System.out.println(m);
}
System.out.println("*********************************************");
//getDeclaredMethods() : 获取当前运行时类中声明的所有方法（不包含父类中声明的方法）
Method[] declaredMethods = class1.getDeclaredMethods();
for (Method m : declaredMethods) {
System.out.println(m);
}
}
/*
@Xxx
权限修饰符 返回值类型 方法名(参数类型1 形参名1 , ....) throws XxxException{}
*/
@Test
public void test2(){
Class class1 = Person.class;
Method[] declaredMethods = class1.getDeclaredMethods();
for (Method m : declaredMethods) {
//1、获取方法声明的注解
Annotation[] annos = m.getAnnotations();
for (Annotation a:annos) {
System.out.print(a+"\t");//@ReflectionTest2.MyAnnotation(value=Hello)
}
//2、获取方法的权限修饰符
System.out.print(Modifier.toString(m.getModifiers())+"\t");
// System.out.println();
//3、获取方法的返回值类型
System.out.print(m.getReturnType()+"\t");
//4、获取方法的方法名
System.out.print(m.getName());
System.out.print("(");
//5、形参列表
Class[] parameterTypes = m.getParameterTypes();//获取形参的类型
if (!(parameterTypes==null && parameterTypes.length==0)){
for (int i=0;i<parameterTypes.length;i++){
if (i==parameterTypes.length-1){
System.out.print(parameterTypes[i].getName() + "args_"+i);
break;
}
System.out.print(parameterTypes[i].getName() + "args_"+i+",");
}
}
System.out.print(")");
//6、抛出的异常
Class[] exceptionTypes = m.getExceptionTypes();
if (exceptionTypes.length>0){
System.out.print("throws");
for (int i = 0; i < exceptionTypes.length; i++) {
if (i == exceptionTypes.length - 1) {
System.out.print(exceptionTypes[i]);
break;
}
System.out.print(exceptionTypes[i] + ",");
}
}
System.out.println();
}
}
}
获取运行时类的构造器
/*
获取构造器结构
*/
@Test
public void test1(){
//获取当前运行时类当中，声明为 public 的构造器
Class class1 = Person.class;
Constructor[] constructors = class1.getConstructors();
for (Constructor c: constructors) {
System.out.println(c);
}
System.out.println("*************************");
//getDeclaredConstructors()： 获取当前运行时类声明的所有构造器
Constructor[] declaredConstructors = class1.getDeclaredConstructors();
for (Constructor c : declaredConstructors) {
System.out.println(c);
}
}
获取运行时类的父类及父类的泛型(可能需要用到DAO)
/*
获取运行时类的父类
*/
@Test
public void test2(){
Class class1 = Person.class;
Class superclass = class1.getSuperclass();
System.out.println(superclass);//class ReflectionTest2.Creature
}
/*
获取运行时类带泛型的父类
*/
@Test
public void test3(){
Class class1 = Person.class;
Type genericSuperclass = class1.getGenericSuperclass();
System.out.println(genericSuperclass);//ReflectionTest2.Creature<java.lang.String>
}
/*
获取运行时类带泛型的父类的泛型
代码：逻辑性代码 vs 功能性代码
*/
@Test
public void test4(){
Class class1 = Person.class;
//
Type genericSuperclass = class1.getGenericSuperclass();
ParameterizedType paramType = (ParameterizedType)genericSuperclass;
//获取泛型类型
Type[] actualTypeArguments = paramType.getActualTypeArguments();
// System.out.println(actualTypeArguments[0].getTypeName());//java.lang.String
System.out.println(((Class)actualTypeArguments[0]).getName());
}
获取运行时类的接口、所在包、注解等
获取接口在动态代理的时候会使用到
/*
获取运行时类实现的接口
*/
@Test
public void test5(){
Class class1 = Person.class;
Class[] interfaces = class1.getInterfaces();
for (Class c: interfaces) {
System.out.println(c);
}
System.out.println("*********************");
//获取运行时类父类实现的接口
Class superclass = class1.getSuperclass();
Class[] interfaces1 = superclass.getInterfaces();
for (Class c: interfaces1) {
System.out.println(c);
}
}
/*
获取运行时类所在的包
*/
@Test
public void test6(){
Class class1 = Person.class;
Package aPackage = class1.getPackage();
System.out.println(aPackage);//package ReflectionTest2
}
/*
获取运行时类声明的注解
*/
@Test
public void test7(){
Class class1 = Person.class;
Annotation[] annotations = class1.getAnnotations();
for (Annotation a: annotations) {
System.out.println(a);
}
}
调用运行时类的指定结构(重要)
调用运行时类中指定的属性
/*
getFiled() : 获取指定的属性：要求运行时类中属性声明为 public
通常不采用此方法,对于属性的要求太高，可以不需要掌握
*/
@Test
public void testField() throws Exception {
Class class1 = Person.class;
//创建运行时类的对象
Person p = (Person) class1.newInstance();
//getField(String filedName)
Field id = class1.getField("id");//权限为public
// class1.getField("age");//权限为默认权限，此时报异常
/*
设置当前属性的值
set() : 参数1：指明设置哪个对象的属性 参数2：将此属性设置为多少
*/
id.set(p,1001);
/*
获取当前属性值
get() : 参数1：获取哪个对象当前的属性值
*/
int pId = (int)id.get(p);
System.out.println(pId);//1001
}
/*
如何操作运行时类中的指定的属性---需要掌握
getDeclaredField(String filedName)
*/
@Test
public void testField1() throws Exception {
Class class1 = Person.class;
//创建运行时类的对象
Person p = (Person) class1.newInstance();
//1、getDeclaredField(String filedName) : 获取指定名的属性
Field name = class1.getDeclaredField("name");
//2、保证当前属性是可以访问的
name.setAccessible(true);
//3、获取、设置指定对象的此属性值
name.set(p,"Tom");
System.out.println(name.get(p));
}
}
获取运行时类中的指定的方法
/*
如何操作运行时类中指定的方法 ---需要掌握
*/
@Test
public void testMethod() throws Exception {
Class class1 =Person.class;
//创建运行时类的对象
Person p = (Person)class1.newInstance();
/*
1、获取指定的某个方法
getDeclaredMethod() : 参数1：指明获取方法的名称 参数2 ： 指明获取方法的形参列表
*/
Method show = class1.getDeclaredMethod("show", String.class);
//2、保证当前方法是可访问的
show.setAccessible(true);
/*
3、调用 invoke() 方法
invoke() : 参数1：方法的调用者 参数2：给方法形参赋值的实参
invoke() 方法的返回值，即使对应类中调用的方法的返回值，若对应的方法没有返回值，则返回 null
*/
Object returnValue = show.invoke(p, "CHN");//String nation = p.show();
System.out.println(returnValue);//CHN
System.out.println("*********************************************");
//如何调用静态方法
//private static void showDesc()
Method showDesc = class1.getDeclaredMethod("showDesc");
showDesc.setAccessible(true);
showDesc.invoke(Person.class);
}
调用运行时类中的指定构造器
/*
如何调用运行时类中指定的构造器
*/
@Test
public void testConstructor() throws Exception {
Class class1 =Person.class;
//private Person(String name)
/*
1、获取指定的构造器
getDeclaredConstructor() : 参数：指明构造器的参数列表
*/
Constructor constructor = class1.getDeclaredConstructor(String.class);
//2、保证此构造器是可访问的
constructor.setAccessible(true);
//3、调用此构造器创建运行时类的对象
Person p = (Person) constructor.newInstance("Tom");
System.out.println(p);//Person{name='Tom', age=0, id=0}
}
反射的用于：动态代理
Proxy
动态代理的步骤
实现 Invocation 接口
创建被代理的类以及接口
通过Proxy的静态方法
通过 通过 Subject代理调用RealSubject实现类的方法
静态代理
/**
静态代理举例
特点：代理类和被代理类在编译期间，就确定下来了
*/
interface ClothFactory{
void produceCloth();
}
class proxyClothFactory implements ClothFactory{
private ClothFactory factory;//用被代理类对象进行实例化
public proxyClothFactory(ClothFactory factory){
this.factory=factory;
}
@Override
public void produceCloth() {
System.out.println("代理工厂做一些准备工作");
factory.produceCloth();
System.out.println("代理工厂做一些后续的收尾工作");
}
}
//被代理类
class NikeClothFactory implements ClothFactory{
@Override
public void produceCloth() {
System.out.println("Nike工厂生产一批运动服");
}
}
public class StaticProxyTest{
public static void main(String[] args) {
//创建被代理类对象
NikeClothFactory nike = new NikeClothFactory();
//创建代理类对象
proxyClothFactory proxyClothFactory = new proxyClothFactory(nike);
proxyClothFactory.produceCloth();
}
}
动态代理
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
/**
动态代理举例
*/
interface Human{
String getBelief();
void eat(String food);
}
//被代理类
class SuperMan implements Human{
@Override
public String getBelief() {
return "I believe I can fly!";
}
@Override
public void eat(String food) {
System.out.println("喜欢吃"+food);
}
}
/*
要想实现动态代理：需要解决的问题：
问题一：如何根据加载到内存中的被代理类，动态创建代理类及其对象
问题二：当通过代理类的对象调用方法时，如何动态的去调用被代理类中的同名方法。
*/
class ProxyFactory{
//调用此方法，返回一个代理类的对象，解决问题一
public static Object getProxyInstance(Object obj){//obj ：被代理类的对象
MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler();
handler.bind(obj);
return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(),obj.getClass().getInterfaces(),handler);
}
}
class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
private Object obj;//需要哦使用被代理类的对象进行赋值
public void bind(Object obj){
this.obj=obj;
}
//当我们通过代理类的对象，第哦啊有方法 a 时，就会自动的调用如下方法：invoke()
//将被代理类要执行的方法 a 的功能就声明在 invoke() 中
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
//method:即为代理类对象调用的方法，此方法也就作为了被代理类对象要调用的方法
//obj:被代理类对象
Object returnValue = method.invoke(obj,args);
//上述方法的返回值就作为当前类中invoke()的返回值
return returnValue;
}
}
public class ProxyTest {
public static void main(String[] args) {
SuperMan superMan=new SuperMan();
//proxyInstance : 代理类的对象
Human proxyInstance = (Human) ProxyFactory.getProxyInstance(superMan);
//当通过代理类对象调用方法时，会自动调用被代理类中同名的方法
System.out.println(proxyInstance.getBelief());
proxyInstance.eat("糖果");
System.out.println("*************************");
NikeClothFactory nikeClothFactory = new NikeClothFactory();
ClothFactory proxyClothFactory = (ClothFactory) ProxyFactory.getProxyInstance(nikeClothFactory);
proxyClothFactory.produceCloth();
}
}
动态代理与AOP
标签：反射,java,day28,Class,System,class,Person,public,out 来源： https://blog.csdn.net/weixin_45804632/article/details/121669511