Java开发之路—Java反射机制
作者:互联网
Java反射机制
- (重要)
- 1、反射的概述
- 2、Class类的理解与获取Class的实例
- 3、了解ClassLoader
- 4、反射应用一:创建运行时类的对象(掌握)
- 5、反射应用二:获取运行时类的完整结构(了解)
- 6、反射应用三:调用运行时类的指定结构(掌握)
- 7、动态代理
(重要)
1、反射的概述
1.1、本章的主要内容
1.2、关于反射的理解
Reflection(反射):是被视为动态语言的关键,反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何
类的内部信息,并能直接操作任意对象的内部属性及方法。
框架 = 反射 + 注解 + 设计模式
1.3、体会反射机制的“动态性”
//体会反射的动态性
@Test
public void test2(){
for(int i = 0;i < 100;i++){
int num = new Random().nextInt(3);//0,1,2
String classPath = "";
switch(num){
case 0:
classPath = "java.util.Date";
break;
case 1:
classPath = "java.lang.Object";
break;
case 2:
classPath = "com.atguigu.java.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 clazz = Class.forName(classPath);
return clazz.newInstance();
}
1.4、反射机制能提供的功能
1.5、相关API
- java.lang.Class:反射的源头
- java.lang.reflect.Method
- java.lang.reflect.Field
- java.lang.reflect.Constructor
…
2、Class类的理解与获取Class的实例
2.1、Class类的理解
1、类的加载过程:
- 程序经过javac.exe命令以后,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。此过程就称为类的加载。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,会缓存一定的时间。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。
2.2、获取Class实例的几种方式:(前三种方式需要掌握)
方式三用的最多
//方式一:调用运行时类的属性:.class
Class clazz1 = Person.class;
System.out.println(clazz1);
//方式二:通过运行时类的对象,调用getClass()
Person p1 = new Person();
Class clazz2 = p1.getClass();
System.out.println(clazz2);
//方式三:调用Class的静态方法:forName(String classPath) ---用的最多
Class clazz3 = Class.forName("com.atguigu.java.Person");
// clazz3 = Class.forName("java.lang.String");
System.out.println(clazz3);
System.out.println(clazz1 == clazz2);
System.out.println(clazz1 == clazz3);
//方式四:使用类的加载器:ClassLoader (了解)
ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
Class clazz4 = classLoader.loadClass("com.atguigu.java.Person");
System.out.println(clazz4);
System.out.println(clazz1 == clazz4);
2.3、总结
创建类的对象的方式?
- 方式一:new + 构造器;
- 方式二:要创建Xxx类的对象,可以考虑:Xxx、Xxxs、XxxFactory、XxxBuilder类中查看是否有静态方法的存在。可以调用其静态方法,创建Xxx对象;
- 方式三:通过反射;
2.4、Class实例可以是哪些结构的说明
3、了解ClassLoader
3.1、类的加载过程 ---- 了解
3.2、类的加载器的作用
3.3、类的加载器的分类
3.4、Java类编译、运行的执行的流程
3.5、使用Classloader加载src目录下的配置文件(需要掌握)
@Test
public void test2() throws Exception {
Properties pros = new Properties();
//此时的文件默认在当前的module下。
//读取配置文件的方式一:
// FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
// FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\jdbc1.properties");
// pros.load(fis);
//读取配置文件的方式二:使用ClassLoader
//配置文件默认识别为: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);
}
4、反射应用一:创建运行时类的对象(掌握)
4.1、代码举例
Class<Person> clazz = Person.class;
Person obj = clazz.newInstance();
System.out.println(obj);
4.2、说明
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的构造器。
要想此方法正常的创建运行时类的对象,要求:
- 运行时类必须提供空参的构造器;
- 空参的构造器的访问权限得满足。通常,设置为public;
在javabean中要求提供一个public的空参构造器。原因:
- 便于通过反射,创建运行时类的对象;
- 便于子类继承此运行时类时,默认调用super()时,保证父类此构造器;
5、反射应用二:获取运行时类的完整结构(了解)
我们可以通过反射,获取对应的运行时类中所有的属性、方法、构造器、父类、接口、父类的泛型、包、注解、异常等…
5.1、获取属性结构
@Test
public void test1(){
Class clazz = Person.class;
//获取属性结构
//getFields():获取当前运行时类及其父类中声明为public访问权限的属性
Field[] fields = clazz.getFields();
for(Field f : fields){
System.out.println(f);
}
System.out.println();
//getDeclaredFields():获取当前运行时类中声明的所属性。(不包含父类中声明的属性
Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
for(Field f : declaredFields){
System.out.println(f);
}
}
5.2、获取方法结构
@Test
public void test1(){
Class clazz = Person.class;
//获取方法结构
//getMethods():获取当前运行时类及其父类中声明为public权限的方法
Method[] methods = clazz.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方法。(不包含父类中声明的方法)
Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
for(Method m : declaredMethods){
System.out.println(m);
}
}
5.3、获取构造器结构
/*
获取构造器结构
*/
@Test
public void test1(){
Class clazz = Person.class;
//getConstructors():获取当前运行时类中声明为public的构造器
Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
for(Constructor c : constructors){
System.out.println(c);
}
System.out.println();
//getDeclaredConstructors():获取当前运行时类中声明的所有的构造器
Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
for(Constructor c : declaredConstructors){
System.out.println(c);
}
}
5.4、获取运行时类的父类getSuperclass()
/*
获取运行时类的父类getSuperclass()
*/
@Test
public void test2(){
Class clazz = Person.class;
Class superclass = clazz.getSuperclass();
System.out.println(superclass);
}
5.5、获取运行时类的带泛型的父类 getGenericSuperclass()
/*
获取运行时类的带泛型的父类 getGenericSuperclass()
*/
@Test
public void test3(){
Class clazz = Person.class;
Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
System.out.println(genericSuperclass);
}
5.6、获取运行时类的带泛型的父类的泛型 getActualTypeArguments()
/*
获取运行时类的带泛型的父类的泛型 getActualTypeArguments()
代码:逻辑性代码 vs 功能性代码
*/
@Test
public void test4(){
Class clazz = Person.class;
Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
ParameterizedType paramType = (ParameterizedType) genericSuperclass;
//获取泛型类型
Type[] actualTypeArguments = paramType.getActualTypeArguments();
// System.out.println(actualTypeArguments[0].getTypeName());
System.out.println(((Class)actualTypeArguments[0]).getName());
}
5.7、获取运行时类实现的接口 getInterfaces()
/*
获取运行时类实现的接口 getInterfaces()
*/
@Test
public void test5(){
Class clazz = Person.class;
Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();
for(Class c : interfaces){
System.out.println(c);
}
System.out.println();
//获取运行时类的父类实现的接口 getSuperclass().getInterfaces()
Class[] interfaces1 = clazz.getSuperclass().getInterfaces();
for(Class c : interfaces1){
System.out.println(c);
}
}
5.8、获取运行时类所在的包 getPackage()
/*
获取运行时类所在的包 getPackage()
*/
@Test
public void test6(){
Class clazz = Person.class;
Package pack = clazz.getPackage();
System.out.println(pack);
}
5.9、获取运行时类声明的注解 getAnnotations()
/*
获取运行时类声明的注解 getAnnotations()
*/
@Test
public void test7(){
Class clazz = Person.class;
Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
for(Annotation annos : annotations){
System.out.println(annos);
}
}
6、反射应用三:调用运行时类的指定结构(掌握)
调用运行时类指定的结构:属性、方法、构造器。
6.1、调用指定的属性
@Test
public void testField1() throws Exception {
Class clazz = Person.class;
//创建运行时类的对象
Person p = (Person) clazz.newInstance();
//1. getDeclaredField(String fieldName):获取运行时类中指定变量名的属性
Field name = clazz.getDeclaredField("name");
//2.保证当前属性是可访问的(private的也可以访问)
name.setAccessible(true);
//3.获取、设置指定对象的此属性值
name.set(p,"Tom"); //设置
System.out.println(name.get(p)); //获取
}
6.2、调用指定的方法(使用的最多)
@Test
public void testMethod() throws Exception {
Class clazz = Person.class;
//创建运行时类的对象
Person p = (Person) clazz.newInstance();
/*
1.获取指定的某个方法
getDeclaredMethod():参数1 :指明获取的方法的名称 参数2:指明获取的方法的形参列表
*/
Method show = clazz.getDeclaredMethod("show", String.class);
//2.保证当前方法是可访问的
show.setAccessible(true);
/*
3. 调用方法的invoke():参数1:方法的调用者 参数2:给方法形参赋值的实参
invoke()的返回值即为对应类中调用的方法的返回值。
*/
Object returnValue = show.invoke(p,"CHN"); //String nation = p.show("CHN");
System.out.println(returnValue);
System.out.println("*************如何调用静态方法*****************");
// private static void showDesc()
Method showDesc = clazz.getDeclaredMethod("showDesc");
showDesc.setAccessible(true);
//如果调用的运行时类中的方法没返回值,则此invoke()返回null
// Object returnVal = showDesc.invoke(null);
Object returnVal = showDesc.invoke(Person.class);
System.out.println(returnVal);//null
}
6.3、调用指定的构造器(此方法不通用)
@Test
public void testConstructor() throws Exception {
Class clazz = 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 = clazz.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 per = (Person) constructor.newInstance("Tom");
System.out.println(per);
}
7、动态代理
7.1、代理模式的原理
使用一个代理将对象包装起来, 然后用该代理对象取代原始对象。任何对原始对象的调用都要通过代理。代理对象决定是否以及何时将方法调用转到原始对象上。
7.2、静态代理
7.2.1、举例
实现Runnable接口的方法创建多线程。
Class MyThread implements Runnable{} //相当于被代理类
Class Thread implements Runnable{} //相当于代理类
main(){
MyThread t = new MyThread();
Thread thread = new Thread(t);
thread.start();//启动线程;调用线程的run()
}
7.2.2、静态代理的缺点
① 代理类和目标对象的类都是在编译期间确定下来,不利于程序的扩展。
② 每一个代理类只能为一个接口服务,这样一来程序开发中必然产生过多的代理。
7.3、动态代理的特点
动态代理是指客户通过代理类来调用其它对象的方法,并且是在程序运行时根据需要动态创建目标类的代理对
象。
7.4、动态代理的实现
7.4.1、需要解决的两个主要问题
- 问题一:如何根据加载到内存中的被代理类,动态的创建一个代理类及其对象;
(通过Proxy.newProxyInstance()实现) - 问题二:当通过代理类的对象调用方法a时,如何动态的去调用被代理类中的同名方法a;
(通过InvocationHandler接口的实现类及其方法invoke())
7.4.2、代码实现
/**
*
* 动态代理的举例
*
* @author shkstart
* @create 2019 上午 10:18
*/
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("我喜欢吃" + food);
}
}
class HumanUtil{
public void method1(){
System.out.println("====================通用方法一====================");
}
public void method2(){
System.out.println("====================通用方法二====================");
}
}
//生成代理类的工厂
class ProxyFactory{
//调用此方法,返回一个代理类的对象。解决问题一
// 问题一:根据加载到内存中的被代理类,动态的创建一个代理类及其对象。
//(通过Proxy.newProxyInstance()实现)
public static Object getProxyInstance(Object obj){//obj:被代理类的对象
//解决问题二:当通过代理类的对象调用方法a时,如何动态的去调用被代理类中的同名方法a。
// (通过InvocationHandler接口的实现类及其方法invoke())
MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler();
handler.bind(obj);
return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(),obj.getClass().getInterfaces(),handler);
}
}
//解决问题二
class MyInvocationHandler implements InvocationHandler{
private Object obj;//需要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,调用方法a时,就会自动的调用如下的方法: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 {
HumanUtil util = new HumanUtil();
util.method1();
//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:被代理类的对象
Object returnValue = method.invoke(obj,args);
util.method2();
//上述方法的返回值就作为当前类中的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,会自动的调用被代理类中同名的方法
String belief = proxyInstance.getBelief();
System.out.println(belief);
proxyInstance.eat("四川麻辣烫");
System.out.println("*****************************");
NikeClothFactory nikeClothFactory = new NikeClothFactory();
ClothFactory proxyClothFactory = (ClothFactory) ProxyFactory.getProxyInstance(nikeClothFactory);
proxyClothFactory.produceCloth();
}
}
体会:反射的动态性
标签:反射,Java,System,clazz,println,机制,时类,Class,out 来源: https://blog.csdn.net/Xiaobai_rabbit0/article/details/112258739