黑马程序员 20 Java基础加强-02-反射篇
来源:互联网 发布:java语言培训机构 编辑:程序博客网 时间:2024/06/03 11:04
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About 反射
1、反射的基石--Class类
1.1、对比提问: Person类代表人,它的实例对象就是张三,李四这样一个个具体的人, Java程序中的各个Java类属于同一类事物,描述这类事物的Java类名就是Class。对比提问:众多的人用一个什么类表示?众多的Java类用一个什么类表示?
人-->Person
Java类-->Class
1.2、Class类代表Java类,它的各个实例对象又分别对应什么呢?
对应各个类在内存中的字节码,例如,Person类的字节码,ArrayList类的字节码,等等。
一个类被类加载器加载到内存中,占用一片存储空间,这个空间里面的内容就是类的字节码,不同的类的字节码是不同的,所以它们在内存中的内容是不同的,这一个个的空间可分别用一个个的对象来表示,这些对象显然具有相同的类型,这个类型是什么呢?
1.3、如何得到各个字节码对应的实例对象( Class类型)
类名.class,例如,System.class
对象.getClass(),例如,new Date().getClass()
Class.forName("类名"),例如,Class.forName("java.util.Date");
1.4、一个奇怪的问题:加载了字节码,并调用了其getMethods之类的方法,但是没有看到类的静态代码块被执行,只有在第一个实例对象被创建时,这个静态代码才会被执行。准确的说,静态代码块不是在类加载时被调用的,而是第一个实例对象被创建时才执行的。
1.5、九个预定义Class实例对象:
参看Class.isPrimitive方法的帮助
Int.class == Integer.TYPE
2、反射--反射就是把Java类中的各种成分映射成相应的java类
例如,一个Java类中用一个Class类的对象来表示,一个类中的组成部分:成员变量,方法,构造方法,包等等信息也用一个个的Java类来表示,就像汽车是一个类,汽车中的发动机,变速箱等等也是一个个的类。表示java类的Class类显然要提供一系列的方法,来获得其中的变量,方法,构造方法,修饰符,包等信息,这些信息就是用相应类的实例对象来表示,它们是Field、Method、Contructor、Package等等。
一个类中的每个成员都可以用相应的反射API类的一个实例对象来表示,通过调用Class类的方法可以得到这些实例对象后,得到这些实例对象后有什么用呢?怎么用呢?这正是学习和应用反射的要点。
3、Constructor类
3.1、Constructor类代表某个类中的一个构造方法
得到某个类所有的构造方法:
例子:Constructor [] constructors= Class.forName("java.lang.String").getConstructors();
得到某一个构造方法:
例子:Constructor constructor = Class.forName(“java.lang.String”).getConstructor(StringBuffer.class);
//获得方法时要用到类型
3.2、创建实例对象:
通常方式:String str = new String(new StringBuffer("abc"));
反射方式: String str = (String)constructor.newInstance(new StringBuffer("abc"));
//调用获得的方法时要用到上面相同类型的实例对象
3.3、Class.newInstance()方法:
例子:String obj = (String)Class.forName("java.lang.String").newInstance();
该方法内部先得到默认的构造方法,然后用该构造方法创建实例对象。
该方法内部的具体代码是怎样写的呢?用到了缓存机制来保存默认构造方法的实例对象。
4、Field类
4.1、Field类代表某个类中的一个成员变量
问题:得到的Field对象是对应到类上面的成员变量,还是对应到对象上的成员变量?类只有一个,而该类的实例对象有多个,如果是与对象关联,哪关联的是哪个对象呢?所以字段fieldX 代表的是x的定义,而不是具体的x变量。
Code1
ReflectPoint pt1 = new ReflectPoint(3, 5);Field fieldY = pt1.getClass().getField("y");// fieldY不是变量身上的对象,而是类上的变量System.out.println(fieldY.get(pt1));Field fieldX = pt1.getClass().getDeclaredField("x"); // 获取声明过的变量,不管变量修饰符fieldX.setAccessible(true); // 暴力反射System.out.println(fieldX.get(pt1));
4.2、作业:将任意一个对象中的所有String类型的成员变量所对应的字符串内容中的"b"改成"a"。
Code2
private static void changeStringValue(Object pt1) throws Exception {Field[] fields = pt1.getClass().getFields();for (Field field : fields) {// 字节码比较 都用==if (field.getType() == String.class) {String oldStr = (String) field.get(pt1);String newStr = oldStr.replace('b', 'a');field.set(pt1, newStr);// 设置值}}}
5、Method类
5.1、Method类代表某个类中的一个成员方法
得到类中的某一个方法:
例子:Method charAt = Class.forName("java.lang.String").getMethod("charAt", int.class);
5.2、调用方法:
通常方式:System.out.println(str.charAt(1));
反射方式: System.out.println(charAt.invoke(str, 1));
如果传递给Method对象的invoke()方法的第一个参数为null,这有着什么样的意义呢?说明该Method对象对应的是一个静态方法!
5.3、jdk1.4和jdk1.5的invoke方法的区别:
Jdk1.5:public Object invoke(Object obj,Object... args)
Jdk1.4:public Object invoke(Object obj,Object[] args),即按jdk1.4的语法,需要将一个数组作为参数传递给invoke方法时,数组中的每个元素分别对应被调用方法中的一个参数,所以,调用charAt方法的代码也可以用Jdk1.4改写为 charAt.invoke(“str”, new Object[]{1})形式。
6、数组的反射
6.1、具有相同维数和元素类型的数组属于同一个类型,即具有相同的Class实例对象。
6.2、代表数组的Class实例对象的getSuperClass()方法返回的父类为Object类对应的Class。
6.3、基本类型的一维数组可以被当作Object类型使用,不能当作Object[]类型使用;非基本类型的一维数组,既可以当做Object类型使用,又可以当做Object[]类型使用。
6.4、Arrays.asList()方法处理int[]和String[]时的差异。
6.5、Array工具类用于完成对数组的反射操作。
Code3
int [] a1 = new int []{1,2,3};int [] a2 = new int []{4,5,6};int [][] a3 = new int[2][2];String [] s4 = new String[]{"a","b","c"};System.out.println(a1.getClass() == a2.getClass());System.out.println(a1.getClass().getName());System.out.println(a3.getClass().getName());System.out.println(s4.getClass().getName());System.out.println(a1.getClass().getSuperclass().getName());System.out.println(s4.getClass().getSuperclass().getName());System.out.println(Arrays.asList(a1));System.out.println(Arrays.asList(s4));
7、反射的作用--实现框架功能
7.1、框架与框架要解决的核心问题
我做房子卖给用户住,由用户自己安装门窗和空调,我做的房子就是框架,用户需要使用我的框架,把门窗插入进我提供的框架中。框架与工具类有区别,工具类被用户的类调用,而框架则是调用用户提供的类。
7.2、框架要解决的核心问题
我在写框架(房子)时,你这个用户可能还在上小学,还不会写程序呢?我写的框架程序怎样能调用到你以后写的类(门窗)呢?
因为在写才程序时无法知道要被调用的类名,所以,在程序中无法直接new 某个类的实例对象了,而要用反射方式来做。
7.3、综合案例
先直接用new 语句创建ArrayList和HashSet的实例对象,演示用eclipse自动生成 ReflectPoint类的equals和hashcode方法,比较两个集合的运行结果差异。
然后改为采用配置文件加反射的方式创建ArrayList和HashSet的实例对象,比较观察运行结果差异。
Code4
//框架和工具的区别:框架是调用别人的程序,工具是被别人调用public class ReflectTest2 {public static void main(String[] args) throws Exception {//先演示相对路径的问题//InputStream ips = new FileInputStream("config.properties");//一定要记得用完整路径。但是完整路径不是硬编码,而是运算出来的。//Class提供了一个便利方法,用加载当前类的那个类加载器去加载相同包目录下的文件InputStream ips = ReflectTest2.class.getClassLoader().getResourceAsStream("cn/itcast/day1/resources/config.properties"); //直接用类对象加载,这种方式不需要写包路径,没有用"/"打头表示是用相对路径//InputStream ips = ReflectTest2.class.getResourceAsStream("resources/config.properties"); //用绝对路径加载//InputStream ips = ReflectTest2.class.getResourceAsStream("/cn/itcast/day1/resources/config.properties"); Properties props = new Properties();props.load(ips);String className = props.getProperty("className");//Collection collections = new HashSet();Collection collections = (Collection) Class.forName(className).newInstance();//利用Class对象创建一个新实例ReflectPoint pt1 = new ReflectPoint(3, 3);ReflectPoint pt2 = new ReflectPoint(5, 5);ReflectPoint pt3 = new ReflectPoint(3, 3);collections.add(pt1);collections.add(pt2);collections.add(pt3);collections.add(pt1);System.out.println(collections.size());}}
其中configue.properties中的内容为 : className=java.util.ArrayList
Code5
public class ReflectPoint {private int x;public int y;public String str1 = "ball";public String str2 = "baseball";public String str3 = "itcast";public ReflectPoint(int x, int y) {super();this.x = x;this.y = y;}public int getX() {return x;}public void setX(int x) {this.x = x;}public int getY() {return y;}public void setY(int y) {this.y = y;}@Overridepublic int hashCode() {final int prime = 31;int result = 1;result = prime * result + x;result = prime * result + y;return result;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj)return true;if (obj == null)return false;if (getClass() != obj.getClass())return false;ReflectPoint other = (ReflectPoint) obj;if (x != other.x)return false;if (y != other.y)return false;return true;}@Overridepublic String toString() {return str1+" : "+str2+" : "+str3;}}
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