反射

来源:互联网 发布:miss淘宝店外设店 编辑:程序博客网 时间:2024/06/04 19:23


反射:
反射就是把java类中的各种成分映射成相应的java类,
反射技术可以对类进行解剖。

好处:反射技术大大提高了程序的扩展性。


Java程序中的各个java类属于同一类事物,描述这类事物的java类名为Class
如:
人    用Person类表示
java类   用Class表示

Class与class区别
java.lang.Class.
Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口
Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的。
Class通常用在java的反射机制中.例如通过类名得到对应类的实例. 

得到字节码的方法:
1.      .class
2.     .getClass()
3.  Class.forName("类名")
ps:三种获取方法得出的结果一样

Person p1=new Person();
p1.getClass();\\得到所属对象的字节码

Class cls1=Date.class();\\得到Date类的字节码
class cls2=Person.class();\\得到Person的字节码

Class.forName("java.lang.String");\\静态得到类的字节码
两种返回方式:
1.已经加载:可以直接返回字节码
2.未加载:用内加载器加载和保存字节码(虚拟机),同时返回字节码

ps:字节码:

 当源程序中用到类时,首先要从硬盘把这个类的那些二进制代码,一个类编译成class放在硬盘上以后,就是一些二进制代码,要把这些二进制代码加载到内存中里面来,再用这些字节码去复制出一个一个对象来。


预定义Class实例对象

包括八种基本类型(byteshortintlongfloatdoublecharboolean)的字节码对象和一种返回值为void类型的void.class

class.isPrimitive();\\是否是原始类型
int.class.isPrimitive();\\true  判断指定的Class对象是否是一个基本类型。
int.class==Integer.class false
int.class==Integer.TYPE  ture  ps:基本数据类型的字节码都可以用与之对应的包装类中的TYPE常量表示
int[].class.isPrimitive();  flase
int[].class.isArray();   true
 ps:只要在源程序中出现的类型,都有各自的class实例对象

Class类中就包含属性有field(字段)、method(方法)、construction(构造函数)。


Constructor类(

构造函数)

获取构造方法:

1.得到这个类的所有构造方法:如得到上面示例中Person类的所有构造方法

 Constructor[] cons = Class.forName(“cn.itheima.Person”).getConstructors();

2.获取某一个构造方法:

 Constructor con=Person.class.getConstructor(String.class,int.class);

创建实例对象:

1.通常方式:Person p = new Person(“lisi”,30);

2.反射方式:Person p= (Person)con.newInstance(“lisi”,30);


例子:
Constructor constructor1=String.class.getConstructor(StringBuffer.class);\\得到StringBuffer构造方法
String str=(String)constructoer1.newInstance(new StringBuffer("abc"));\\创建实例对象
ps:1.获得方法时要用类型(如:StringBuffer)调用什么构造方法,就要传同样类型的对象
     2. class.newInstance();  \\无参实例对象
System.out.println(str.charAt(2));

Filed类(成员变量)
获取Person对象的成员变量  
public static void getPersonField() throws Exception{    
如果想要给该变量赋值,必须先要有对象。  
Class clazz=Class.forName("cn.itheima.Person");  
Person p=(Person)class.newInstance();  
         
获取所有的成员变量  
Field[] fs=clazz.getFields();          
   
获取指定的成员变量  
Field fage=clazz.getField("age");  \\fage不是对象身上的变量,而是类上的,要用它来取某个对象上的值
Field fname=clazz.getDeclaredField("name");\\getDeclaredField只要声明过的,不管是否可见,获取
         
显示改变后的值  
fage.set(p, 20);  \\设置Person对象上的值
System.out.println(fage.get(p));  \\获取Person对象上的值,并打印
   
暴力访问私有变量  (假设 private String name)
fname.setAccessible(true);  
fname.set(p, "zhangsan");  
System.out.println(fname.get(p));  
}  

案例:
将字符串中"b",改成"a"
public static void changeStringField() throws Exception{    
Class clazz=Class.forName("cn.itheima.Text");  
Text1 t=(Text1)class.newInstance(); 
String str1="ball";
String str2="basketball";
Field[] fs=class.getFileds();
for(Files field:fs)
{
if(field.getType()==String.class)\\字符吗比较最好用=
{
String oidValue=(String)field.get(t);
String newValue=oidValue.replace('b','a');
field.set(t,newValue);
}
System.println(t.toSting());
}

Method类(代表某一个类中的某一个成员方法)

专家模式:谁调用这个数据,就是谁在调用它的专家。

获取某个类中的某个方法:(如String str =abc”)

1.通常方式:str.charAt(1)

2.反射方式:

 Method charAtMethod =Class.forName(“java.lang.String”).getMethod(“charAt”,int.class);

charAtMethod.invoke(str,1);   \\相当于circle.draw();

charAtMethod.invoke(str,new Object[](1));   \\jdk1.4方法   前提要兼容

ps

 1.   .invoke对带有指定参数的指定对象调用由此 Method 对象表示的底层方法
 2. 如果传递给Method对象的invoke()方法的第一个参数为null,说明Method对象对应的是一个静态方法
 3.new Object[](1) 相当于new Object[] {new String("abc")}

用反射调用main方法:
class TextArguments{
public static vid main(String[] args)
for(String arg: args)
System.out.println(arg);
}
//TextArguments.main(new String[]{"111","222","333"}); 通常方式
String startingClassName=arg[0]; //若第一类就是要启动的类
Method mainMethod=class.frName(startingClassName)。getMethod("main",String[].class);
mainMethod.invoke(null,(Object)new String[]{"111","222","333"});
ps:由于java系统,后面为数组时,不认为它是一个对象,会把它拆分开,系统会报错,因此要转换为Object对象(jdk高版本要兼容低版本的处理,会出现的现象)
解决方法:

             mainMethod.invoke(null,new Object[]{new String[]{"xxx"}});

              mainMethod.invoke(null,(Object)new String[]{"xxx"});


数组的反射:
int [] a1=new int[]{1,2,3};
int [] a2=new int[]{4};
int [] [] a3=new int[2][3];
String[] a4=new String[]{"a","b","c"};
System.out.println(a1.getClass()==a2.getClass());\\true
System.out.println(a1.getClass()==a4.getClass());\\flase
System.out.println(a1.getClass()==a3.getClass());\\flase
System.out.println(a1.getClass().getName()); \\[I
System.out.println(a1.getClass().getSuperclass().getName());\\获取父类字符吗名字 java.lang.Object
System.out.println(a4.getClass().getSuperclass().getName());\\java.lang.Object

Object obj1=a1;
Object obj2=a3;
Object[] obj3=a1;  \\不成立,a1中的元素是int类型,基本数据类型不是Object  
Object[] obj4=a3;
Object[] obj5=a4;

System.out.println(a1);\\[I@4caaf64e  
System.out.println(a4);\\[Ljava.lang.String;@6c10a234  
System.out.println(Arrays.asList(a1));\\[I@4caaf64e  
ps:
这是因为此方法在JDK1.4版本中,接收的Object类型的数组, 而a4可以作为Object数组传入。但是a1不可以作为Object数组传入,所以只能按照JDK1.5版本来处理。 在JDK1.5版本中,传入的是一个可变参数,所以a1就被当作是一个object,也就是一个参数而不是数组传入,所以打印的结果还是跟直接打印a1一样。
System.out.println(Arrays.asList(a4)); \\[a,b,c]


Array工具类用于完成数组的反射操作:
定义几个打印方法:
printObject(a4);
printObject("xyz");
、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、
public Static void printObject(Object obj){  \\a1传到obj
Class class=obj.getClass();
if(class.isArray())
{
int len=Array.getLength(obj);
for(int i=0;i<len;i++){
System.out.println(Array.get(obj,i));
}
}else
System.out.println(obj);
}

HsahCode();的作用(提高效率)

1.若在一个集合中查找是否含有某个对象,通常是一个个的去比较,找到后还要进行equals的比较,对象特别多时,效率很低。有这么一种HashCode算法,有一个集合,把这个集合分成若干个区域,每个存进来的对象,可以算出一个hashCode值,根据算出来的值,就放到相应的区域中去。当要查找某一个对象,只要算出这个对象的hashCode值,看属于第几个区域,然后到相应的区域中去寻找,看是否有与此对象相等的对象。这样查找的性能就提高了。

图:

2、要想HashCode方法有价值的话,前提是对象存入的是hash算法这种类型的集合当中才有价值。如果不存入是hashCode算法的集合中,则不用复写此方法。

3、如果没有复写hashCode方法,对象的hashCode值是按照内存地址进行计算的。这样即使两个对象的内容是想等的,但是存入集合中的内存地址值不同,导致hashCode值也不同,被存入的区域也不同。所以两个内容相等的对象,就可以存入集合中。

        所以就有这样的说法:如果两个对象equals相等的话,你应该让他们的hashCode也相等。如果对象存入的不是根据hash算法的集合中,就不需要复写hashCode方法。

4、当一个对象存储进HashSet集合中以后,就不能修改这个对象中的那些参与计算哈希值的字段了,否则对象修改后的哈希值与最初存储进HashSet集合中的哈希值就不同了。在这种情况下,调用contains方法或者remove方法来寻找或者删除这个对象的引用,就会找不到这个对象。从而导致无法从HashSet集合中单独删除当前对象,从而造成内存泄露。(程序中某一些对象不再被使用,以为被删掉了,但是没有,还一直在占用内存中,当这样的对象慢慢增加时,就会造成内存泄露。) 

补充:

        内存泄露:某些对象不再使用了,占用着内存空间,并未被释放,就会导致内存泄露;也就是说当程序不断增加对象,修改对象,删除对象,日积月累,内存就会用光了,就导致内存溢出。



ArrayList();
只要添加一个数据,就占一个位置,按添加顺序
Hashset();
添加一个数据,它首先要判断两个对象是否相等,等就不放

例子:
public class HashCodeDemo {
public static void main(String[] args) {
  //Collection collection =new ArrayList();
  Collection collection =new HashSet();
  HashCodeTest hct1=new HashCodeTest(1,2);
  HashCodeTest hct2=new HashCodeTest(3,4);
  HashCodeTest hct3=new HashCodeTest(1,2);
  collection.add(hct1);
  collection.add(hct2);
  collection.add(hct3);
  collection.add(hct1);
  //hct1.setX(5);
  //collection.remove(hct1);
  System.out.println(collection.size());
  }}
//测试类 (用软件构造函数方法即可)
class HashCodeTest{
  private int x;
  public int y;
 public HashCodeTest(int x,int y){
  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 int hashCode() {
  final int prime = 31;
  int result = 1;
  result = prime * result + x;
  result = prime * result + y;
  return result;
 }
public boolean equals(Object obj) {
  if (this == obj)
    return true;  
 if (obj == null)
  return false;
  if (getClass() != obj.getClass())  
return false;   
HashCodeTest other = (HashCodeTest) obj;   
if (x != other.x)    
return false;   
if (y != other.y)    
return false;   
return true;
 }  
public void setY(int y) {   
this.y = y;
}  
public String toString() {   
return "HashCodeTest [x=" + x + ", y=" + y + "]";  
}
}

反射的作用:(实现框架功能)

1、框架:通过反射调用Java类的一种方式。

        如房地产商造房子用户住,门窗和空调等等内部都是由用户自己安装,房子就是框架,用户需使用此框架,安好门窗等放入到房地产商提供的框架中。

        框架和工具类的区别:工具类被用户类调用,而框架是调用用户提供的类。

2、框架机器要解决的核心问题:

        我们在写框架(造房子的过程)的时候,调用的类(安装的门窗等)还未出现,那么,框架无法知道要被调用的类名,所以在程序中无法直接new其某个类的实例对象,而要用反射来做。

3、简单框架程序的步骤:

        1)右击项目File命名一个配置文件如:config.properties,然后写入配置信息。如键值对:className=java.util.ArrayList,等号右边的配置键,右边是值。

        2)代码实现,加载此文件:

                ①将文件读取到读取流中,要写出配置文件的绝对路径。

                    如:InputStream is=new FileInputStream(“配置文件”);

                ②用Properties类的load()方法将流中的数据存入集合。

                ③关闭流:关闭的是读取流,因为流中的数据已经加载进内存。

        3)通过getProperty()方法获取className,即配置的值,也就是某个类名。

        4)用反射的方式,创建对象newInstance()

        5)执行程序主体功能

 

二、类加载器

1、简述:类加载器是将.class的文件加载进内存,也可将普通文件中的信息加载进内存。

2、文件的加载问题:

        1eclipse会将源程序中的所有.java文件编译成.class文件,然后放到classPath指定的目录中去。并且会将非.java文件原封不动的复制到.class指定的目录中去。在运行的时候,执行的是.class文件。

        2)将配置文件放到.class文件目录中一同打包,类加载器就会一同加载。

3、资源文件的加载:是使用类加载器。

        1)由类加载器ClassLoader来加载进内存,即用getClassLoader()方法获取类加载器,然后用类加载器的getResourceAsStream(String name)方法,将配置文件(资源文件)加载进内存。利用类加载器来加载配置文件,需把配置文件放置的包名一起写上。这种方式只有读取功能。

       2Class类也提供getResourceAsStream方法来加载资源文件,其实它内部就是调用了ClassLoader的方法。这时,配置文件是相对类文件的当前目录的,也就是说用这种方法,配置文件前面可以省略包名。

       如:类名.class.getResourceAsStream(“资源文件名”)

4、配置文件的路径问题:

        1)用绝对路径,通过getRealPath()方法运算出来具体的目录,而不是内部编码出来的。

        一般先得到用户自定义的总目录,在加上自己内部的路径。可以通过getRealPath()方法获取文件路径。对配置文件修改是需要要储存到配置文件中,那么就要得到它的绝对路径才行,因此,配置文件要放到程序的内部。

        2name的路径问题:

                ①如果配置文件和classPath目录没关系,就必须写上绝对路径,

                ②如果配置文件和classPath目录有关系,即在classPath目录中或在其子目录中(一般是资源文件夹resource),那么就得写相对路径,因为它自己了解自己属于哪个包,是相对于当前包而言的。

示例:

public class OutlineDemo { 
public static void main(String[] args) throws Exception{
//应该先直接用ArrayList和HashSet,然后才引入从配置文件读,  
Properties props = new Properties();   
//先演示相对路径的问题  
//InputStream ips = new FileInputStream("config.properties");   
/*一个类加载器能加载.class文件,那它当然也能加载classpath环境下的其他文件,既然它有如此能力,它没有理由不顺带提供这样一个方法。
* 它也只能加载classpath环境下的那些文件。注意:直接使用类加载器时,不能以/打头。 
*/  
//InputStream ips = ReflectTest2.class.getClassLoader().getResourceAsStream("cn/itheima/demo/config.properties");   
//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.getResourceAsStream("config.properties");
 InputStream ips = OutlineDemo.class.getResourceAsStream("/cn/itheima/demo/config.properties");  
props.load(ips);  
ips.close();  
String className = props.getProperty("className"); 
Class clazz = Class.forName(className);
Collection collection = (Collection)clazz.newInstance();
HashCodeTest hct1=new HashCodeTest(1,2);  
HashCodeTest hct2=new HashCodeTest(3,4);
HashCodeTest hct3=new HashCodeTest(1,2);   
collection.add(hct1);  
collection.add(hct2);  
collection.add(hct3);  
collection.add(hct1);  
//hct1.setX(5);  
//collection.remove(hct1);   
System.out.println(collection.size());
  }
}




 

 


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