27.01 反射_类的加载概述和加载时机
类的加载:当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，初始化三步来实现对这个类进行初始化。
加载:就是指将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。任何类被使用时系统都会建立一个Class对象。
连接
验证 是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致
准备 负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值
解析 将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用
初始化:
创建类的实例
访问类的静态变量，或者为静态变量赋值
调用类的静态方法
使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象
初始化某个类的子类
直接使用java.exe命令来运行某个主类
27.02 反射_类加载器的概述和分类
类加载器:负责将.class文件加载到内在中，并为之生成对应的Class对象。
类加载器的组成:
Bootstrap ClassLoader 根类加载器
也被称为引导类加载器，负责Java核心类的加载
比如System,String等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中
Extension ClassLoader 扩展类加载器
负责JRE的扩展目录中jar包的加载。
在JDK中JRE的lib目录下ext目录
Sysetm ClassLoader 系统类加载器
负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径
27.03 反射_反射概述
JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
要想解剖一个类，必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象。
27.04 反射_获取class文件对象的三种方式
1:Object类的getClass()方法
2:数据类型的静态属性class
3:Class类中的静态方法:public static Class forName(String className)
开发中使用第三种方式
例:
public class Practice
{
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException
{
// 方式1
Student p = new Student();
Class c1 = p.getClass(); Student p2 = new Student();
Class c2 = p2.getClass(); System.out.println(p == p2);// false
System.out.println(c1 == c2);// true // 方式2
Class c3 = Student.class;
System.out.println(c1 == c3);// true // 方式3
//public static Class<?> forName(String className) throws ClassNotFoundException
//返回与带有给定字符串名的类或接口相关联的 Class 对象
Class c4 = Class.forName("com.test.Student");//类的全路径
System.out.println(c1 == c4);// true
}
}
27.05 反射_通过反射获取无参构造方法并使用
获取无参构造方法
public Constructor<?>[] getConstructors()throws SecurityException
返回一个包含某些 Constructor 对象的数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类的所有公共构造方法。
public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()throws SecurityException
返回 Constructor 对象的一个数组，这些对象反映此 Class 对象表示的类声明的所有构造方法。
例1:
Class c = Class.forName("com.test.Student");
//获取所有公共构造方法
Constructor[] cons = c.getConstructors();
for(Constructor con : cons)
{
System.out.println(con);
}
System.out.println("--------------");
//获取所有构造方法
Constructor[] conss = c.getDeclaredConstructors();
for(Constructor con : conss)
{
System.out.println(con);
}
例2:
public class Practice
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Class c = Class.forName("com.test.Student");
// 获取单个构造方法
// public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
// 参数表示的是:要获取的构造方法的构造参数个数及数据类型的class字节码文件对象
Constructor con = c.getConstructor();// 返回的是构造方法对象 // Person p = new Person();
// System.out.println(p);
// public T newInstance(Object... initargs)
// 使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例。
Object obj = con.newInstance();
System.out.println(obj); //Student p = (Student)obj;
//p.show();
}
}
27.06 反射_通过反射获取带参构造方法并使用
获取带参构造方法
例:
public class Practice
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
// 获取字节码文件对象
Class c = Class.forName("com.test.Student"); // 获取带参构造方法对象
// public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
Constructor con = c.getConstructor(String.class, int.class,String.class); // 通过带参构造方法对象创建对象
// public T newInstance(Object... initargs)
Object obj = con.newInstance("小明", 27, "上海"); System.out.println(obj);
}
}
27.07 反射_通过反射获取私有构造方法并使用
获取私有构造方法
public class Practice
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
// 获取字节码文件对象
Class c = Class.forName("com.test.Student"); // 获取私有构造方法对象
Constructor con = c.getDeclaredConstructor(String.class); // 用该私有构造方法创建对象
// IllegalAccessException:非法的访问异常。
// 暴力访问
con.setAccessible(true);// 值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查
Object obj = con.newInstance("旺财"); System.out.println(obj);
}
}
27.08 反射_通过反射获取成员变量并使用
获取成员变量
public Field getField(String name)throws NoSuchFieldException,SecurityException
返回一个 Field 对象，它反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定公共成员字段。
public Field[] getDeclaredFields()throws SecurityException
返回 Field 对象的一个数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口所声明的所有字段。
例:
public class Practice
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
// 获取字节码文件对象
Class c = Class.forName("com.test.Student"); // 通过无参构造方法创建对象
Constructor con = c.getConstructor();
Object obj = con.newInstance();
System.out.println(obj); // 获取单个的成员变量
// 获取address并对其赋值(公共的)
Field addressField = c.getField("address");
// public void set(Object obj,Object value)
// 将指定对象变量上此 Field 对象表示的字段设置为指定的新值。
addressField.set(obj, "上海"); // 给obj对象的addressField字段设置值为"上海"
System.out.println(obj); // 获取name并对其赋值(私有的)
// NoSuchFieldException
Field nameField = c.getDeclaredField("name");
// IllegalAccessException
nameField.setAccessible(true);
nameField.set(obj, "小强");
System.out.println(obj); // 获取age并对其赋值(默认的)
Field ageField = c.getDeclaredField("age");
ageField.setAccessible(true);
ageField.set(obj, 27);
System.out.println(obj);
}
}
27.09 反射_通过反射获取无参无返回值成员方法并使用
获取无参无返回值成员方法
public Method[] getMethods()throws SecurityException
返回本类的所有公共方法同时返回从 Object 类继承的所有公共方法。
public Method[] getDeclaredMethods()throws SecurityException
返回 自己的所有方法
例:
public class Practice
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
// 获取字节码文件对象
Class c = Class.forName("com.test.Student"); Constructor con = c.getConstructor();
Object obj = con.newInstance(); // 获取单个方法并使用
// public void show()
// public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
// 第一个参数表示的方法名，第二个参数表示的是方法的参数的class类型
Method m1 = c.getMethod("show");
// obj.m1(); // 错误
// public Object invoke(Object obj,Object... args)
// 返回值是Object接收,第一个参数表示对象是谁，第二参数表示调用该方法的实际参数
m1.invoke(obj); // 调用obj对象的m1方法
}
}
27.10 反射_通过反射获取带参带返回值成员方法并使用
获取带参带返回值成员方法
例:
public class Practice
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
// 获取字节码文件对象
Class c = Class.forName("com.test.Student"); Constructor con = c.getConstructor();
Object obj = con.newInstance(); // 获取单个方法并使用
// public void show()
// public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
// 第一个参数表示的方法名，第二个参数表示的是方法的参数的class类型
Method m1 = c.getMethod("show");
// obj.m1(); // 错误
// public Object invoke(Object obj,Object... args)
// 返回值是Object接收,第一个参数表示对象是谁，第二参数表示调用该方法的实际参数
m1.invoke(obj); // 调用obj对象的m1方法 System.out.println("----------");
// public void method(String s)
Method m2 = c.getMethod("method", String.class);
m2.invoke(obj, "hello");
System.out.println("----------"); // public String getString(String s, int i)
Method m3 = c.getMethod("getString", String.class, int.class);
Object objString = m3.invoke(obj, "hello", 100);
System.out.println(objString);
// String s = (String)m3.invoke(obj, "hello",100);
// System.out.println(s);
System.out.println("----------"); // private void function()
Method m4 = c.getDeclaredMethod("function");
m4.setAccessible(true);
m4.invoke(obj);
}
}
27.11 反射_通过反射运行配置文件内容
通过配置文件运行类中的方法
反射:需要有配置文件配合使用。用class.txt代替。并且知道有两个键。className、methodName
例:
public class Test
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
// 反射前的做法
// Student s = new Student();
// s.love();
// Teacher t = new Teacher();
// t.love();
// Worker w = new Worker();
// w.love(); // 反射后的做法
// 加载键值对数据
Properties prop = new Properties();
FileReader fr = new FileReader("class.txt");
prop.load(fr);
fr.close(); // 获取数据
String className = prop.getProperty("className");
String methodName = prop.getProperty("methodName"); // 反射
Class c = Class.forName(className); Constructor con = c.getConstructor();
Object obj = con.newInstance(); // 调用方法
Method m = c.getMethod(methodName);
m.invoke(obj);
}
}
上例中，如果需要运行其他的类只需要修改class.txt文件中的内容即可
27.12 反射_通过反射越过泛型检查
实现向ArrayList<Integer>中添加一个字符串数据
public class ArrayListDemo
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
// 创建集合对象
ArrayList<Integer> array = new ArrayList<Integer>(); // array.add("hello");
// array.add(10); Class c = array.getClass(); // 集合ArrayList的class文件对象
Method m = c.getMethod("add", Object.class); m.invoke(array, "hello"); // 调用array的add方法，传入的值是hello
m.invoke(array, "world");
m.invoke(array, "java"); System.out.println(array);
}
}
27.13 反射_通过反射写一个通用的设置某个对象的某个属性为指定的值
public class Tool
{
public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value)throws Exception
{
// 根据对象获取字节码文件对象
Class c = obj.getClass();
// 获取该对象的propertyName成员变量
Field field = c.getDeclaredField(propertyName);
// 取消访问检查
field.setAccessible(true);
// 给对象的成员变量赋值为指定的值
field.set(obj, value);
}
} //测试类
public class ToolDemo
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Person p = new Person();
Tool t = new Tool();
t.setProperty(p, "name", "小明");
t.setProperty(p, "age", 27);
System.out.println(p);
System.out.println("-----------"); Dog d = new Dog(); t.setProperty(d, "sex", '男');
t.setProperty(d, "price", 12.34f); System.out.println(d);
}
} class Dog
{
char sex;
float price; @Override
public String toString()
{
return sex + "---" + price;
}
} class Person
{
private String name;
public int age; @Override
public String toString()
{
return name + "---" + age;
}
}
27.14 反射_动态代理的概述和实现
动态代理:在程序运行过程中产生的这个对象，而程序运行过程中产生对象其实就是我们刚才反射讲解的内容，所以，动态代理其实就是通过反射来生成一个代理
在Java中java.lang.reflect包下提供了一个Proxy类和一个InvocationHandler接口，通过使用这个类和接口就可以生成动态代理对象。JDK提供的代理只能针对接口做代理。我们有更强大的代理cglib
Proxy类中的方法创建动态代理类对象
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)throws IllegalArgumentException
返回一个指定接口的代理类实例，该接口可以将方法调用指派到指定的调用处理程序。最终会调用InvocationHandler的方法
接口 InvocationHandler中的方法
Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable
在代理实例上处理方法调用并返回结果。
Proxy.newProxyInstance
创建的代理对象是在jvm运行时动态生成的一个对象，它并不是我们的InvocationHandler类型，
也不是我们定义的那组接口的类型，而是在运行是动态生成的一个对象，并且命名方式都是这样的形式，
以$开头，proxy为中，最后一个数字表示对象的标号。
System.out.println(u.getClass().getName());
每一个动态代理类都必须要实现InvocationHandler这个接口，并且每个代理类的实例都关联到了一个handler，当我们通过代理对象调用一个方法的时候，这个方法的调用就会被转发为由InvocationHandler这个接口的invoke 方法来进行调用。
Proxy类中创建动态代理对象的方法的三个参数:
ClassLoader对象，定义了由哪个ClassLoader对象来对生成的代理对象进行加载
Interface对象的数组，表示的是我将要给我需要代理的对象提供一组什么接口，如果我提供了一组接口给它，那么这个代理对象就宣称实现了该接口(多态)，这样我就能调用这组接口中的方法了
InvocationHandler对象，表示的是当我这个动态代理对象在调用方法的时候，会关联到哪一个InvocationHandler对象上
InvocationHandler接口中invoke方法的三个参数:
proxy:代表动态代理对象
method:代表正在执行的方法
args:代表调用目标方法时传入的实参
27.15 设计模式_模版设计模式概述和使用
模版设计模式概述:模版方法模式就是定义一个算法的骨架，而将具体的算法延迟到子类中来实现
优点:使用模版方法模式，在定义算法骨架的同时，可以很灵活的实现具体的算法，满足用户灵活多变的需求
缺点:如果算法骨架有修改的话，则需要修改抽象类
例:
//模板
public abstract class GetTime
{
// 计算出一段代码的运行时间
public long getTime()
{
long start = System.currentTimeMillis();
code(); long end = System.currentTimeMillis(); return end - start;
}
public abstract void code();
} //实现类
public class ForDemo extends GetTime
{
@Override
public void code()
{
for (int x = 0; x < 100000; x++)
{
System.out.println(x);
}
}
}
//测试类
public class Practice
{
public static void main(String[] args)
{
GetTime gt = new ForDemo();
System.out.println(gt.getTime() + "毫秒");
}
}
27.16 设计模式_装饰模式概述和使用
装饰设计模式概述:装饰模式就是使用被装饰类的一个子类的实例，在客户端将这个子类的实例交给装饰类。是继承的替代方案
优点:使用装饰模式，可以提供比继承更灵活的扩展对象的功能，它可以动态的添加对象的功能，并且可以随意的组合这些功能
缺点:正因为可以随意组合，所以就可能出现一些不合理的逻辑
例:
public class Practice
{
public static void main(String[] args)
{
Person p = new Person();
// p.chifan(); NewPerson p1 = new NewPerson(p);
p1.chifan(); NewPerson2 p2 = new NewPerson2();
p2.chifan();
}
} class Person
{
void chifan()
{
System.out.println("吃饭");
}
} //这个类的出现是为了增强Person而出现的。
class NewPerson//装饰设计模式
{
private Person p ;
NewPerson(Person p)
{
this.p = p;
} public void chifan()
{
System.out.println("开胃酒");
p.chifan();
System.out.println("甜点");
} } class NewPerson2 extends Person//继承
{
public void chifan()
{
System.out.println("开胃酒");
super.chifan();
System.out.println("甜点");
}
}
27.17 JDK5新特性_JDK5新特性回顾
自动装箱和拆箱、泛型、增强for循环、静态导入、可变参数
27.18 JDK5新特性_自己实现枚举类
枚举概述:是指将变量的值一一列出来,变量的值只限于列举出来的值的范围内。
举例:一周只有7天，一年只有12个月等。
单例设计模式:单例类是一个类只有一个实例
那么多例类就是一个类有多个实例，但不是无限个数的实例，而是有限个数的实例。这才能是枚举类。
例:
//版本1
public class Direction
{
// 创建几个实例
public static final Direction FRONT = new Direction();
public static final Direction BEHIND = new Direction();
public static final Direction LEFT = new Direction();
public static final Direction RIGHT = new Direction(); // 构造私有，不能无限的创建
private Direction()
{}
}
----------------------------------------------------------------------
//版本2
public class Direction2
{
// 创建几个实例
public static final Direction2 FRONT = new Direction2("前");
public static final Direction2 BEHIND = new Direction2("后");
public static final Direction2 LEFT = new Direction2("左");
public static final Direction2 RIGHT = new Direction2("右"); // 构造私有，别人就不能无限的创建了
// private Direction2() {
// } // 加入成员变量,并去掉无参构造
private String name; private Direction2(String name)
{
this.name = name;
} public String getName()
{
return name;
}
}
----------------------------------------------------------------------
//版本3
public abstract class Direction3
{
// 创建几个实例
public static final Direction3 FRONT = new Direction3("前")
{
@Override
public void show()
{
System.out.println("前");
} };
public static final Direction3 BEHIND = new Direction3("后")
{
@Override
public void show()
{
System.out.println("后");
} };
public static final Direction3 LEFT = new Direction3("左")
{
@Override
public void show()
{
System.out.println("左");
} };
public static final Direction3 RIGHT = new Direction3("右")
{
@Override
public void show()
{
System.out.println("右");
} }; // 构造私有，别人就不能无限的创建了
// private Direction2() {
// } // 加入成员变量,并去掉无参构造
private String name; private Direction3(String name)
{
this.name = name;
} public String getName()
{
return name;
} // 加入抽象方法
public abstract void show();
}
----------------------------------------------------------------------
//测试
public class DirectionDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Direction d = Direction.FRONT;
System.out.println(d); // cn.itcast_01.Direction@175078b
System.out.println("------------------------------------");
Direction2 d2 = Direction2.FRONT;
System.out.println(d2);// cn.itcast_01.Direction2@11563ff
System.out.println(d2.getName());
d2 = Direction2.RIGHT;
System.out.println(d2);
System.out.println(d2.getName());
System.out.println("------------------------------------");
Direction3 d3 = Direction3.FRONT;
System.out.println(d3);
System.out.println(d3.getName());
d3.show(); d3 = Direction3.LEFT;
System.out.println(d3);
System.out.println(d3.getName());
d3.show();
}
}
27.19 JDK5新特性_通过enum实现枚举类
格式:
只有枚举项的枚举类
public enum 枚举类名
{
枚举项1，枚举项2，枚举项3…;
}
例:
//版本1
public enum Direction
{
FRONT, BEHIND, LEFT, RIGHT;
}
----------------------------------------------------------------------
//版本2
public enum Direction2
{
FRONT("前"), BEHIND("后"), LEFT("左"), RIGHT("右"); private String name; private Direction2(String name)
{
this.name = name;
} public String getName()
{
return name;
}
} ----------------------------------------------------------------------
//版本3
public enum Direction3
{
FRONT("前")
{
@Override
public void show()
{
System.out.println("前");
}
},
BEHIND("后")
{
@Override
public void show()
{
System.out.println("后");
}
},
LEFT("左")
{
@Override
public void show()
{
System.out.println("左");
}
},
RIGHT("右")
{
@Override
public void show()
{
System.out.println("右");
}
}; private String name; private Direction3(String name)
{
this.name = name;
} public String getName()
{
return name;
} public abstract void show();
} ----------------------------------------------------------------------
//测试
public class DirectionDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Direction d = Direction.FRONT;
System.out.println(d); // FRONT
// public String toString()返回枚举常量的名称，它包含在声明中。
System.out.println("-------------");
Direction2 d2 = Direction2.FRONT;
System.out.println(d2);
System.out.println(d2.getName());
System.out.println("-------------");
Direction3 d3 = Direction3.FRONT;
System.out.println(d3);
System.out.println(d3.getName());
d3.show();
System.out.println("--------------"); Direction3 dd = Direction3.FRONT;
dd = Direction3.LEFT; switch (dd)
{
case FRONT:
System.out.println("你选择了前");
break;
case BEHIND:
System.out.println("你选择了后");
break;
case LEFT:
System.out.println("你选择了左");
break;
case RIGHT:
System.out.println("你选择了右");
break;
}
}
}
运行结果:
FRONT
-------------
FRONT
前
-------------
FRONT
前
前
--------------
你选择了左
27.20 JDK5新特性_枚举的注意事项
注意事项:
1.定义枚举类要用关键字enum
2.所有枚举类都是Enum的子类
3.枚举类的第一行上必须是枚举项，最后一个枚举项后的分号是可以省略的，但是如果枚举类有其他的东西，这个分号就不能省 略。建议不要省略
4.枚举类可以有构造器，但必须是private的，它默认的也是private的。枚举项的用法比较特殊:枚举(“”);
5.枚举类也可以有抽象方法，但是枚举项必须重写该方法
6.枚举在switch语句中的使用
27.21 JDK5新特性_枚举类的常见方法
1.public final int compareTo(E o)比较此枚举与指定对象的顺序。
2.public final String name()返回此枚举常量的名称，在其枚举声明中对其进行声明。
3.public final int ordinal()返回枚举常量的序数（它在枚举声明中的位置，其中初始常量序数为零）。
4.public String toString()返回枚举常量的名称，它包含在声明中。
5.public static <T extends Enum<T>> T valueOf(Class<T> enumType, String name)
返回带指定名称的指定枚举类型的枚举常量。
例:
public class Practice
{
public static void main(String[] args)
{
// int compareTo(E o)
Direction2 d21 = Direction2.FRONT;//
Direction2 d22 = Direction2.BEHIND;//
Direction2 d23 = Direction2.LEFT;//
Direction2 d24 = Direction2.RIGHT;//
System.out.println(d21.compareTo(d21));//
System.out.println(d21.compareTo(d24));//-3
System.out.println(d24.compareTo(d21));//
System.out.println("---------------");
// String name()
System.out.println(d21.name());//FRONT
System.out.println("--------------");
// int ordinal()
System.out.println(d21.ordinal());//
System.out.println(d22.ordinal());//
System.out.println("--------------");
// String toString()
System.out.println(d21.toString());//FRONT
System.out.println(d22.toString());//BEHIND
System.out.println("--------------");
// <T> T valueOf(Class<T> type,String name)
Direction2 d = Enum.valueOf(Direction2.class, "FRONT");
System.out.println(d.getName());//前
System.out.println("----------------");
// values()
// 此方法虽然在JDK文档中查找不到，但每个枚举类都具有该方法，它遍历枚举类的所有枚举值非常方便
Direction2[] dirs = Direction2.values();
for (Direction2 d2 : dirs)
{
System.out.println(d2);
System.out.println(d2.getName());
}
}
}
27.22 JDK7新特性_JDK7的六个新特性回顾和讲解
二进制字面量
JDK7开始，可以用二进制来表示整数（byte,short,int和long）。
使用二进制字面量的好处是，可以使代码更容易被理解。语法非常简单，只要在二进制数值前面加 0b或者0B
例:int x = 0b110110
数字字面量可以出现下划线
为了增强对数值的阅读性，如我们经常把数据用逗号分隔一样。JDK7提供了_对数据分隔。
例:int x = 100_1000;
注意事项:
不能出现在进制标识和数值之间
不能出现在数值开头和结尾
不能出现在小数点旁边
switch 语句可以用字符串
泛型简化
异常的多个catch合并
try-with-resources 语句
try(必须是java.lang.AutoCloseable的子类对象){…}
好处:
资源自动释放，不需要close()了
把需要关闭资源的部分都定义在这里就行了
主要是流体系的对象是这个接口的子类(JDK7的API)
27.23 JDK8新特性_接口中也可以有方法
例:
interface Inter
{
//抽象方法
public abstract void show(); //default方法
public default void defaultPrint()
{
System.out.println("defaultPrint run");
} //static方法
public static void staticPrint()
{
System.out.println("staticPrint run");
}
} //实现类
class InterImpl implements Inter
{
public void show()
{
System.out.println("重写接口中的方法");
}
} //测试类
public class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
//Inter.defaultPrint(); //非静态方法不能直接使用
Inter.staticPrint(); Inter i = new InterImpl();
i.defaultPrint();
i.show();
}
}