【JavaSE学习笔记】SE完结_反射机制，枚举Enum

SE完结

A.反射机制

1）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

1.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

2.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：把类中的符号引用转换为直接引用

3.初始化：

就是之前讲过的初始化步骤

2）类的加载时机

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

3）类的加载器分类和作用

1.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

2.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

3.System 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

4）反射的概述

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成为Java语言的反射机制

想要解剖一个类，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

5）获取class文件对象的三种方式

public class Student {}

1.Object类的getClass()方法

public class Demo01 {public static void main(String[] args) {Student s1 = new Student();Class c1 = s1.getClass();Student s2 = new Student();Class c2 = s2.getClass();System.out.println(s1 == s2);// falseSystem.out.println(c1 == c2);// true 只会创建一个Student.class文件}}

2.静态属性class

public class Demo02 {public static void main(String[] args) {Class c1 = Student.class;Class c2 = Student.class;System.out.println(c1 == c2);// true}}

3.Class类中的静态方法ForName()：需要获取全类名（常用）

获取全类名方法（其实就是包名加类名）

public class Demo03 {public static void main(String[] args) throws Exception {Class c1 = Class.forName("com.xxxx.reflect01.Student");}}

6）获取构造方法并使用

public class Student {public Student() {System.out.println("空参构造...");}public Student(String name) {System.out.println("有参构造：" + name);}private Student(String name, int age) {System.out.println("私有构造：" + name + age);}}

public Constructor<?>[] getConstructors()：获取所有公有的构造方法

import java.lang.reflect.Constructor;public class Demo01 {public static void main(String[] args) throws Exception {// 获取class对象Class c = Class.forName("com.xxxx.reflect02.Student");// 获取所有公有构造方法，并遍历Constructor[] cons1 = c.getConstructors();for (Constructor cons : cons1) {System.out.println(cons);}// public com.xxxx.reflect02.Student()// public com.xxxx.reflect02.Student(java.lang.String)}}

public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()：获取所有构造方法(含私有)

import java.lang.reflect.Constructor;public class Demo02 {public static void main(String[] args) throws Exception {Class c = Class.forName("com.xxxx.reflect02.Student");// 获取所有构造方法Constructor[] cons = c.getDeclaredConstructors();for (Constructor con : cons) {System.out.println(con);}// public com.xxxx.reflect02.Student()// public com.xxxx.reflect02.Student(java.lang.String)// private com.xxxx.reflect02.Student(java.lang.String,int)}}

public Constructor<?> getConstructor(Class<?>...parameterTypes)：获取单个公有的构造方法

Constructor newInstance(Object...initargs)：创建该类的对象

import java.lang.reflect.Constructor;public class Demo03 {public static void main(String[] args) throws Exception {Class c = Class.forName("com.xxxx.reflect02.Student");// 获取单个构造方法// 1)无参构造Constructor con1 = c.getDeclaredConstructor();System.out.println(con1);// public com.xxxx.reflect02.Student()// 创建无参对象Object obj1 = con1.newInstance(); // 空参构造...System.out.println("-----------------------------------------------------");// 2)有参构造Constructor con2 = c.getConstructor(String.class);System.out.println(con2);// public// com.xxxx.reflect02.Student(java.lang.String)// 创建有参对象Object obj2 = con2.newInstance("张三"); // 有参构造：张三}}

public Constructor<?> getDeclaredConstructor(Class<?>...parameterTypes)：获取任意构造方法

Constructor setAccessible(boolean flag)：是否取消语法检查(可以用私有构造创建对象)

import java.lang.reflect.Constructor;public class Demo04 {public static void main(String[] args) throws Exception {Class c = Class.forName("com.xxxx.reflect02.Student");// 获取私有构造Constructor cons = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);System.out.println(cons);// private com.xxxx.reflect02.Student(java.lang.String,int)// 创建对象// 私有构造无法创建对象，先取消语法检查cons.setAccessible(true);Object obj = cons.newInstance("李四", 20);// 私有构造：李四20}}

7）获取成员变量(获取公有方法可以将父类中的获取到，但私有只针对当前类)

public Field[] getFields()：获取所有公有成员变量（包括父类）

public Field[] getDeclaredFields()：获取所有公有、私有成员变量（当前类）

public Field getField(String name)：获取指定公有成员变量

public Field getDeclaredField(String name)：获取指定任意的成员变量

field set()：设置变量值

class Person {private String sex;public int age;}public class Student extends Person {public String name;public String phone;private int money;@Overridepublic String toString() {return name + "---" + phone + "---" + money;}}

测试类

import java.lang.reflect.Field;public class Demo01 {public static void main(String[] args) throws Exception {Class c = Class.forName("com.xxxx.reflect03.Student");// 获取所有公有成员变量Field[] fields1 = c.getFields();for (Field f : fields1) {System.out.println(f.getName());// name// phone// age// age是父类Person中的}System.out.println("---------------------------");// 获取所有成员变量Field[] fields2 = c.getDeclaredFields();for (Field f : fields2) {System.out.println(f.getName());// name// phone// money// 全是当前类中的}System.out.println("---------------------------");// 获取指定公有成员变量Field field1 = c.getField("phone");System.out.println(field1);// public java.lang.String com.xxxx.reflect03.Student.phone// 创建对象Object obj = c.getConstructor().newInstance();// 设置变量值field1.set(obj, "150****0073");Student stu = (Student) obj;System.out.println(stu.phone);// 150****0073System.out.println("---------------------------");// 获取私有变量Field field2 = c.getDeclaredField("money");System.out.println(field2);// private int com.xxxx.reflect03.Student.money// 给变量赋值field2.setAccessible(true);field2.set(obj, 10000);System.out.println(obj);// null---150****0073---10000}}

8）获取成员方法(获取公有方法可以将父类中的获取到，但私有只针对当前类)

public Method[] getMethods()：获取所有公有成员方法（包括父类）

public Method[] getDeclareMethod()：获取所有私有成员方法（当前类）

public Method getMethod(String name, Class<?>...parameterTypes)：获取指定公有成员方法

public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)：获取任意成员方法

Method incoke(Object obj, Object...args)：调用方法

public class Student {public void show() {System.out.println("公有show方法....");}public void show(String name) {System.out.println("公有show方法...." + name);}private void show(int age) {System.out.println("私有show方法...." + age);}}

测试类

import java.lang.reflect.Method;public class Demo01 {public static void main(String[] args) throws Exception {Class c = Class.forName("com.xxxx.reflect04.Student");// 获取所有公有成员方法(由于所有类都继承自Object，也会获取到Object中的方法)Method[] met1 = c.getMethods();for (Method m : met1) {System.out.println(m);// public void com.xxxx.reflect04.Student.show(java.lang.String)// public void com.xxxx.reflect04.Student.show()// public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws// java.lang.InterruptedException// public final native void java.lang.Object.wait(long) throws// java.lang.InterruptedException// public final void java.lang.Object.wait() throws// java.lang.InterruptedException// public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)// public java.lang.String java.lang.Object.toString()// public native int java.lang.Object.hashCode()// public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()// public final native void java.lang.Object.notify()// public final native void java.lang.Object.notifyAll()}System.out.println("--------------------------------------");// 获取所有成员方法Method[] met2 = c.getDeclaredMethods();for (Method m : met2) {System.out.println(m);// private void com.xxxx.reflect04.Student.show(int)// public void com.xxxx.reflect04.Student.show(java.lang.String)// public void com.xxxx.reflect04.Student.show()}System.out.println("--------------------------------------");// 获取指定公有方法Method m1 = c.getMethod("show");// 创建对象Object obj = c.newInstance();// 调用方法m1.invoke(obj);// 公有show方法....System.out.println("--------------------------------------");// 获取指定任意方法// 1)公有带参Method m2 = c.getDeclaredMethod("show", String.class);m2.invoke(obj, "张三");// 公有show方法....张三// 2)私有带参Method m3 = c.getDeclaredMethod("show", int.class);m3.setAccessible(true);m3.invoke(obj, 20);// 私有show方法....20}}

9）通过反射运行配置文件内容

有Student类和Teacher类，开发中根据需求可能需要调用某个类中的某个方法

每次改变需求都要修改创建对象和调用方法的代码，这样改代码很麻烦

那就需要用反射机制，但这也需要更改类名和方法名

那就需要建一个配置文件，只需要改配置文件就可以

Teacher类

public class Teacher {public void method1() {System.out.println("Teacher类中的method1()...");}}

Student类

public class Student {public void method2() {System.out.println("Student类中的method2()...");}}

配置文件

调用哪个类哪个方法，就在这里修改

classname=com.xxxx.reflect05.Teachermethodname=method1

测试类

import java.io.FileInputStream;import java.lang.reflect.Method;import java.util.Properties;public class Demo {public static void main(String[] args) {// 读取配置文件Properties prop = new Properties();try {prop.load(new FileInputStream("config.txt"));// 获取某个类的字节码文件Class c = Class.forName(prop.getProperty("classname"));// 获取方法对象Method m = c.getDeclaredMethod(prop.getProperty("methodname"));// 创建对象执行该方法m.setAccessible(true);m.invoke(c.newInstance());} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}

10）通过反射越过泛型检查

我给你ArrayList<Integer>的一个对象，我想在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现呢

注意：泛型只在编译期起作用,在运行期就擦除了

可以利用这一点，类似于游戏外挂，运行时起利用反射机制修改权限

Student类

public class Student {private String name;private int age;@Overridepublic String toString() {return name + "---" + age;}}

测试类

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;import java.util.ArrayList;public class Demo01 {public static void main(String[] args) {ArrayList<Integer> al = new ArrayList<>();// jdk7后的新特性：泛型简化：后面泛型可以省略al.add(100);// 要想输入String类型，只能通过反射机制在运行时期假如Class c = al.getClass();try {// 获取add方法Method m = c.getDeclaredMethod("add", Object.class);// 执行方法m.setAccessible(true);m.invoke(al, "张三");System.out.println(al);// [100, 张三]} catch (NoSuchMethodException e) {e.printStackTrace();} catch (SecurityException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalArgumentException e) {e.printStackTrace();} catch (InvocationTargetException e) {e.printStackTrace();}}}

11）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

Student类中的name设置为：张三；age设置为20

Student类参考上面的

MyTools工具类

import java.lang.reflect.Field;public class MyTools {// 私有化构造private MyTools() {super();}// 设置一个静态方法// 参数：设置对象，字段名称，值public static void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value) throws Exception {// 获取字节码文件Class c = obj.getClass();// 获取propertyName变量Field field = c.getDeclaredField(propertyName);// 给变量赋值valuefield.setAccessible(true);field.set(obj, value);}}

测试类

public class Demo01 {public static void main(String[] args) {// 创建学生类对象Student s = new Student();// 给变量赋值try {MyTools.setProperty(s, "name", "张三");MyTools.setProperty(s, "age", 20);System.out.println(s);// 张三---20} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}

12）动态代理的概述和实现

代理：本来应该自己做的事情，却请了别人来做，被请的人就是代理对象。

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)

最终会调用InvocationHandler的方法

InvocationHandler Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args)

案例演示: 用户的增删改查（动态代理处理权限校验和记录操作日志）

UserDao接口

public interface UserDao {void add();void delete();void update();void quert();}

UserDaoImpl

public class UserDaoImpl implements UserDao {@Overridepublic void add() {System.out.println("增");}@Overridepublic void delete() {System.out.println("删");}@Overridepublic void update() {System.out.println("改");}@Overridepublic void quert() {System.out.println("查");}}

MyInvocationHandle

import java.lang.reflect.InvocationHandler;import java.lang.reflect.Method;public class MyInvocationHandle implements InvocationHandler {private Object obj;public MyInvocationHandle(Object obj) {super();this.obj = obj;}//三个参数：代理对象，方法对象，所需参数值@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("权限校验");// 调用增删改查方法Object object = method.invoke(obj, args);System.out.println("记录日志");return object;}}

UserDaoDemo

import java.lang.reflect.Proxy;public class UserDaoDemo {public static void main(String[] args) {UserDao ud = new UserDaoImpl();// 代理只能针对接口UserDao ud1 = (UserDao) Proxy.newProxyInstance(ud.getClass().getClassLoader(), ud.getClass().getInterfaces(), new MyInvocationHandle(ud));ud1.add();System.out.println("-----------------------");ud1.delete();System.out.println("-----------------------");ud1.update();System.out.println("-----------------------");ud1.quert();}}

运行结果

B.枚举Enum（了解，不常用）

1）概述

就是一个类只能存在几个固定的对象，那么这个就是枚举.

我们就可以使用这些对象可以表示一些固定的值

public enum MyEnum {East,West,South,North;}

2）实现

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。枚举项的用法比较特殊：枚举(“”)

枚举类也可以有抽象方法(public abstract不能省略)，但是枚举项必须重写该方法

public enum MyEnum {// 枚举项QIAN("前") {@Overridepublic void show() {}},HOU("后") {@Overridepublic void show() {}},ZUO("左") {@Overridepublic void show() {}},YOU("右") {@Overridepublic void show() {}};private String name;private MyEnum(String name) {this.name = name;}// 修饰符不能省略public abstract void show();}

枚举在switch语句中的使用

3）常见方法

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）

public class Demo {public static void main(String[] args) {System.out.println(MyEnum.QIAN.ordinal());// 0System.out.println(MyEnum.HOU.ordinal());// 1System.out.println(MyEnum.ZUO.ordinal());// 2System.out.println(MyEnum.YOU.ordinal());// 3}}

int compareTo(E o)：按字典顺序比较

public class Demo {public static void main(String[] args) {System.out.println(MyEnum.QIAN.compareTo(MyEnum.HOU));// -1System.out.println(MyEnum.QIAN.compareTo(MyEnum.ZUO));// -2System.out.println(MyEnum.QIAN.compareTo(MyEnum.YOU));// -3System.out.println(MyEnum.QIAN.compareTo(MyEnum.QIAN));// 0}}

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。

public class Demo {public static void main(String[] args) {System.out.println(MyEnum.QIAN.name());// QIANSystem.out.println(MyEnum.HOU.name());// HOUSystem.out.println(MyEnum.ZUO.name());// ZUOSystem.out.println(MyEnum.YOU.name());// YOU}}

String toString()： 返回枚举常量的名称，它包含在声明中

public class Demo {public static void main(String[] args) {System.out.println(MyEnum.QIAN.toString());// QIANSystem.out.println(MyEnum.HOU.toString());// HOUSystem.out.println(MyEnum.ZUO.toString());// ZUOSystem.out.println(MyEnum.YOU.toString());// YOU}}

<T> T valueOf(Class<T> type,String name)：返回带指定名称的指定枚举类型的枚举常量

public class Demo {public static void main(String[] args) {System.out.println(Enum.valueOf(MyEnum.class, "QIAN"));// QIANSystem.out.println(Enum.valueOf(MyEnum.class, "HOU"));// HOUSystem.out.println(Enum.valueOf(MyEnum.class, "ZUO"));// ZUOSystem.out.println(Enum.valueOf(MyEnum.class, "YOU"));// YOU}}

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

public class Demo {public static void main(String[] args) {MyEnum[] values = MyEnum.values();for (MyEnum me : values) {System.out.println(me);}}}