Java反射机制

2022-09-01 09:55:51

Java反射机制

反射的概述

1.反射

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。

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();
}

4.反射机制能提供的功能

了解ClassLoader

1.类的加载过程----了解*

2.类的加载器的作用

3.类的加载器的分类

4.Java类编译、运行的执行的流程

5.使用Classloader加载src目录下的配置文件

@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);
    }

反射应用一:创建运行时的对象

1.代码举例
Class clazz = Person.class;

Person obj = clazz.newInstance();
System.out.println(obj);

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：
1.运行时类必须提供空参的构造器
2.空参的构造器的访问权限得够。通常，设置为public。

在javabean中要求提供一个public的空参构造器。原因：
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，保证父类此构造器

反射应用二：获取运行时类的完整结构

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。。。。
典型代码：
@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);
}

}

@Test
public void test1(){

Class clazz = Person.class;

//getMethods():获取当前运行时类及其所父类中声明为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);
}

}

/*
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的构造器
    Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
    for(Constructor c : declaredConstructors){
        System.out.println(c);
    }

}

/*
获取运行时类的父类

 */
@Test
public void test2(){
    Class clazz = Person.class;

    Class superclass = clazz.getSuperclass();
    System.out.println(superclass);
}

/*
获取运行时类的带泛型的父类

 */
@Test
public void test3(){
    Class clazz = Person.class;

    Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
    System.out.println(genericSuperclass);
}

/*
获取运行时类的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 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());
}

/*
获取运行时类实现的接口
 */
@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
    Class[] interfaces1 = clazz.getSuperclass().getInterfaces();
    for(Class c : interfaces1){
        System.out.println(c);
    }

}
/*
    获取运行时类所在的包

 */
@Test
public void test6(){
    Class clazz = Person.class;

    Package pack = clazz.getPackage();
    System.out.println(pack);
}

/*
    获取运行时类声明的注解

 */
@Test
public void test7(){
    Class clazz = Person.class;

    Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
    for(Annotation annos : annotations){
        System.out.println(annos);
    }
}

反射应用三：调用运行时类的指定结构

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
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));

}
调用指定的方法：
@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

调用指定的构造器：
@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);

}

反射应用四：动态代理

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。

2.静态代理
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()
}
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。

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。

4.动态代理的实现
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())
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====================");
}

}

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。

码农公寓

Java反射机制

反射的概述

了解ClassLoader

反射应用一:创建运行时的对象

反射应用二：获取运行时类的完整结构

反射应用三：调用运行时类的指定结构

反射应用四：动态代理

相关文章