day27(反射，动态代理，枚举，注解)

1.类的加载概述和加载时机

• A:类的加载概述

  • 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。

      * 类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在堆区创建一个java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构

  • 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 就是我们以前讲过的初始化步骤

• B:加载时机

  • 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

2.类加载器的概述和分类

• A:类加载器的概述

  • 负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应的Class对象。虽然我们不需要关心类加载机制，但是了解这个机制我们就能更好的理解程序的运行。
  • 犹如流机制一样

• B:类加载器的分类

  • Bootstrap ClassLoader 根类加载器
  • Extension ClassLoader 扩展类加载器
  • Sysetm ClassLoader 系统类加载器

• C:类加载器的作用

  • 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

3.反射概述

• JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类(不包含抽象类)，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。

4. 获取Class对象三种方式

• a:Object类的getClass()方法,判断两个对象是否是同一个字节码文件
• b:静态属性class,锁对象
• c:Class类中静态方法forName(),读取配置文件

public class Temp1_load {    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {        Demo demo = new Demo();        Class class1 = Demo.class;        //Object类封装了getClass()方法        Class class2 = demo.getClass();        Class class3 = Class.forName("com.to.note.Demo");        System.out.println(class1==class2);        System.out.println(class2 == class3);    }}class Demo{    public static int num = 1;}

5.Class.forName()读取配置文件

• 榨汁机(Juicer)榨汁的案例
• 分别有水果(Fruit)苹果(Apple)香蕉(Banana)桔子(Orange)榨汁(squeeze)

public class Temp_Properties {    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {        BufferedReader bReader = new BufferedReader(new FileReader("config.properties"));        String name = bReader.readLine();        Class<?> class1 = Class.forName(name);        Fruit fruit = (Fruit) class1.newInstance();        Juicer juicer = new Juicer();        juicer.run(fruit);          }}interface Fruit {    public void squeeze();}class Apple implements Fruit {    public void squeeze() {        System.out.println("榨出一杯苹果汁儿");    }}class Orange implements Fruit {    public void squeeze() {        System.out.println("榨出一杯桔子汁儿");    }}class Juicer {    public void run(Fruit f) {        f.squeeze();    }}

6.反射

(1)通过反射获取带参构造方法并使用

• Constructor 类
  
  • Constructor 提供关于类的单个构造方法的信息以及对它的访问权限。
  • Class类的newInstance()方法是使用该类无参的构造函数创建对象, 如果一个类没有无参的构造函数, 就不能这样创建了,可以调用Class类的getConstructor(String.class,int.class)方法获取一个指定的构造函数然后再调用Constructor类的newInstance(“张三”,20)方法创建对象

public class Temp1_Constructor {    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {        Class<Person> class1 = Person.class;        //获取单个构造方法(私有，公共)        Constructor<Person> con1= class1.getDeclaredConstructor(String.class);        Constructor<Person> con2 = class1.getConstructor(String.class,int.class);        //获取构造函数修饰符        int test = con1.getModifiers();        System.out.println(Modifier.toString(test));        //获取构造方法的数组(公共，所有)        Constructor[] cons1 = class1.getConstructors();        Constructor[] cons2 = class1.getDeclaredConstructors();        for (Constructor constructor : cons2) {            System.out.println(constructor);        }        //创建对象        //公共        Person p1 = con2.newInstance("汪宝林",22);        /*         * 先用：　public void setAccessible(boolean flag)：flag的值为true则指示反射的对象在使用时应该取消 Java 语言访问检查。         * 再用：　public T newInstance(Object... initargs)          */        con1.setAccessible(true);        Person p2 = con1.newInstance("向仕强");        System.out.println(p1);        System.out.println(p2);    }}class Person{    private String name;    private int age;    public Person() {    }    public Person(String name,int age){        this.name = name;        this.age = age;    }    private Person(String name){        this.name = name;    }    @Override    public String toString() {        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";    }}

(2)通过反射获取成员变量并使用

• Field 类
  
  • Field 提供有关类或接口的单个字段的信息，以及对它的动态访问权限。
  • Class.getField(String)方法可以获取类中的指定字段(可见的), 如果是私有的可以用getDeclaedField(“name”)方法获取,通过set(obj, “李四”)方法可以设置指定对象上该字段的值, 如果是私有的需要先调用setAccessible(true)设置访问权限,用获取的指定的字段调用get(obj)可以获取指定对象中该字段的值

public class Temp3_Field {    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, SecurityException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException {        Class<Student> class1 = Student.class;        Field nameField = class1.getDeclaredField("name");        Student stu1 = new Student("汪寶林",24);        Student stu2 = new Student("向世強");        //获取属性的修饰符        Field testfield = class1.getDeclaredField("test");        testfield.setAccessible(true);        System.out.println(Modifier.toString(testfield.getModifiers()));        //获取所有属性        Field[] fields = class1.getDeclaredFields();        for (Field field : fields) {            field.setAccessible(true);            System.out.println(field.get(stu1));            if("name".equals(field.getName())){                         field.set(stu1, "小強");                System.out.println(field.get(stu1));            }        }    }}class Student{    private final static int test = 2;    private String name;    private int age;    public Student() {    }    public Student(String name,int age){        this.name = name;        this.age = age;    }   public Student(String name){        this.name = name;    }    @Override    public String toString() {        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";    }}

(3)通过反射获取方法并使用

• Method
  
  • Method 提供关于类或接口上单独某个方法（以及如何访问该方法）的信息。
  • Class.getMethod(String, Class…) 和 Class.getDeclaredMethod(String, Class…)方法可以获取类中的指定方法,调用invoke(Object, Object…)可以调用该方法,Class.getMethod(“eat”) invoke(obj) Class.getMethod(“eat”,int.class) invoke(obj,10)

public class Temp4_method {    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {        Class<Demomethod> class1 = Demomethod.class;        //获取所有公共方法        Method[] methods = class1.getMethods();        //获取单个方法，参数为（对象，方法形参的Class对象）        Method method1 = class1.getDeclaredMethod("print");        Method method2 = class1.getMethod("print2",int.class);        //执行方法，参数为（对象，方法形参）        Demomethod demo = new Demomethod();        method1.invoke(demo);        method2.invoke(demo, 10);        System.out.println(class1.getName()+" "+class1.getSimpleName());    }}class Demomethod{    public void print(){        System.out.println("方法1");    }    public void print2(int count){        for(int i=0;i<count;i++){            System.out.println(i);        }    }}

7.通过反射越过泛型检查

• A:案例演示
• ArrayList的一个对象，在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现呢？

public class Temp5_skip {    //ArrayList<Integer>的一个对象，在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现呢？    //泛型只在编译检查时有效，运行时无效    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {        List<Integer> list = new ArrayList<>();        list.add(4);        list.add(45);        list.add(7);        System.out.println(list);        Class<? extends List> cla=  list.getClass();        //获取参数有泛型的方法        //第一种        Method m = cla.getMethod("add", Object.class);        //第二种        Method[] methods = cla.getMethods();        Method me = null;        for (Method method : methods) {            if("add".equals(method.getName())){                me = method;            }        }        //执行添加        me.invoke(list, "sd");        System.out.println(list);    }}

8.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 Temp6_setter2 {    //* public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value){}，此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设置为value。    public static void main(String[] args) throws Exception {        Stude stu = new Stude();        Temp6_setter2 set = new Temp6_setter2();        set.setProperty(stu, "name", "wbl");        System.out.println(stu);    }    public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value) throws Exception{        Class<?> class1 = obj.getClass();        Field field = class1.getDeclaredField(propertyName);        field.setAccessible(true);        field.set(obj, value);    }}class Stude{    private String name;    private int age;    @Override    public String toString() {        return "Stude [name=" + name + ", age=" + age + "]";    }}

9.练习

public class Temp7 {    /*     * * 已知一个类，定义如下：      * package com.uplooking.reflect;     *      public class DemoClass {                public void run() {                    System.out.println("welcome to uplooking!");                }            }     * (1) 写一个Properties格式的配置文件，配置类的完整名称。      * (2) 写一个程序，读取这个Properties配置文件，获得类的完整名称并加载这个类，用反射的方式运行run方法。     */    public static void main(String[] args) throws Exception {        BufferedReader brReader = new BufferedReader(new FileReader("temp7.properties"));        String string = brReader.readLine();        brReader.close();        Class class1 = Class.forName(string);        Method method = class1.getMethod("run");        method.invoke(class1.newInstance());    }}class DemoClass {    public void run() {        System.out.println("welcome to uplooking!");    }}

10.动态代理的概述和实现

• A:动态代理概述

  • 代理：本来应该自己做的事情，请了别人来做，被请的人就是代理对象。
  • 举例：春节回家买票让人代买

  • 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

public interface RentHouse {    //定义总接口    void rent();}public class Fangdong implements RentHouse{    //定义具体实现类    @Override    public void rent() {        System.out.println("租房子");    }}public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler{    //创建实现InvocationHandler接口的代理类    private Object obj;    public MyInvocationHandler(Object obj){        this.obj = obj;    }    @Override    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {        method.invoke(obj, args);        return null;    }}public class ProxyTest {    //创建测试类    public static void main(String[] args) {        RentHouse rentHouse = new Fangdong();        InvocationHandler myInvoc = new MyInvocationHandler(rentHouse);        RentHouse rentHouse2  = (RentHouse) Proxy.newProxyInstance(rentHouse.getClass().getClassLoader(), rentHouse.getClass().getInterfaces(),myInvoc);        System.out.println(rentHouse2);        rentHouse2.rent();    }}

11.模版(Template)设计模式概述和使用

• A: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
• B:优点和缺点
  
  • a: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
  • b:缺点
    
    • 如果算法骨架有修改的话，则需要修改抽象类

public abstract class Temp8_Template {    //模板    //求run()方法的执行时间    public long getRuntime(){        long start = System.currentTimeMillis();        run();        long end = System.currentTimeMillis();        return end-start;    }    public abstract void run();}public class Temp8_Template_Test extends Temp8_Template{    //子类    @Override    public void run() {        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {            i = i*5/5*5/5;        }    }    public static void main(String[] args) {        Temp8_Template_Test test = new Temp8_Template_Test();        long time = test.getRuntime();        System.out.println(time);    }}

12.枚举类

• A: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。
• B:回想单例设计模式：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。

13.使用场景

• a.常量的使用

//枚举类enum Color {    RED, GREEN, BLANK;}public class Temp9_enum {    public static void main(String[] args) {        //switch 的使用        isColor(Color.RED);         }    public static void isColor(Color color){        switch (color) {        case RED:            System.out.println("红色");            break;        case GREEN:            System.out.println("绿色");            break;        case BLANK:            System.out.println("黑色");            break;        default:            break;        }    }}

• b.自定义函数

enum Color2 {   RED("红色", 1), GREEN("绿色", 2), BLANK("白色", 3), YELLO("黄色", 4);   private String name ;   private int index ;   private Color2( String name , int index){       this.name = name ;       this.index = index ; }   public String getName() {       return name;   }   public void setName(String name) {       this.name = name;   }   public int getIndex() {       return index;   }   public void setIndex(int index) {       this.index = index;   } }public class Temp10_enum {    public static void main(String[] args) {        //遍历所有枚举类        for(Color2 color : Color2.values()){            System.out.println(color.getIndex()+" "+color.getName());        }    }}

14.枚举的注意事项

* 定义枚举类要用关键字enum* 所有枚举类都是Enum的子类* 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* 枚举类可以有构造器，但必须是private的，它默认的也是private的。* 枚举类也可以有抽象方法，但是枚举项必须重写该方法* 枚举在switch语句中的使用

15.枚举类的常见方法

16.JDK7的六个新特性回顾和讲解

• A:二进制字面量
• B:数字字面量可以出现下划线
• C:switch 语句可以用字符串
• D:泛型简化,菱形泛型
• E:异常的多个catch合并,每个异常用或|
• F:try-with-resources 语句

17.JDK8的新特性

18.注解

• 注解是附加在代码中的一些元信息，用于一些工具在编译、运行时进行解析和使用，起到说明、配置的功能。
• 注解不会也不能影响代码的实际逻辑，仅仅起到辅助性的作用。
• 包含在 java.lang.annotation 包中。

19.元注解

• 元注解的作用就是负责注解其他注解。

  • @Target
  • @Retention
  • @Documented
  • @Inherited

• @Target

  • 说明了Annotation所修饰的对象范围

  • ElementType有：

    1.CONSTRUCTOR:用于描述构造器(常用)2.FIELD:用于描述域(常用)3.LOCAL_VARIABLE:用于描述局部变量4.METHOD:用于描述方法(常用)5.PACKAGE:用于描述包6.PARAMETER:用于描述参数7.TYPE:用于描述类、接口(包括注解类型) 或enum声明 

• @Retention

  • 定义了该Annotation被保留的时间长短
  • 表示需要在什么级别保存该注释信息，用于描述注解的生命周期（即：被描述的注解在什么范围内有效）

  • 取值（RetentionPoicy）有：

    1.SOURCE:在源文件中有效（即源文件保留）2.CLASS:在class文件中有效（即class保留）3.RUNTIME:在运行时有效（即运行时保留） 

• @Documented

  • 用于描述其它类型的annotation应该被作为被标注的程序成员的公共API
  • 因此可以被例如javadoc此类的工具文档化

• @Inherited

  • @Inherited 元注解是一个标记注解，@Inherited阐述了某个被标注的类型是被继承的。
  • 如果一个使用了@Inherited修饰的annotation类型被用于一个class，则这个annotation将被用于该class的子类。

20.自定义注解

• 使用@interface自定义注解时，自动继承了java.lang.annotation.Annotation接口，由编译程序自动完成其他细节。
• 其中的每一个方法实际上是声明了一个配置参数，方法的名称就是参数的名称，返回值类型就是参数的类型