反射_类加载器_代理

一:概念介绍：

  1 ,   概念：什么是反射？要弄清楚反射，我们必须弄清楚什么是字节码，什么是类装载器。我们知道，Java是一个完全面向对象的语言，那么我们写好的 .java 文件经过编译后生成的 .class  ，对Java虚拟机来说，是不是应该也是一个对象呢？在Java中，的确是将.class 看做一类对象，既然是一类对象，这些对象有哪些共性（共同的属性和方法），是不是需要用一个Java类封装起来呢？是的。在Java中使用了 Class 这个Java类去封装 .class 这一类对象(要注意Class 与 java中定义一个类的关键字 class 区分开来)。

  2,，介绍：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称为java语言的反射机制。Java反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类中的所有属性和方法；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。

        简单一句话：反射技术可以对类进行解剖，动态的获取指定的类以及动态的调用类的内容。大大提高了程序的扩展性。

二，Class类介绍：

1，Class类：Java程序在运行时，Java运行时系统一直对所有的对象进行所谓的运行时类型标识。这项信息纪录了每个对象所属的类。虚拟机通常使用运行时类型信息选准正确方法去执行，用来保存这些类型信息的类是Class类。所有的类文件都有共同属性，所以可以向上抽取，把这些共性内容封装成一个类，这个类就叫Class（描述字节码文件的对象）。此实例表示正在运行的java应用的类和接口，由此Class对象建模的类的类型，如String.class的类型是Class<String>.此类没有公共的构造方法。

class Class{//描述字节码文件的类Field field；//将字节码文件中的类Constructor cons;//将构造函数封装成了对象类型,Method method;//方法：getFiled（）；getMethod（）；getConstructor（）；}//将类中的成员都封装成了对象

2，属性：Filed（字段）；method（方法）；Constructor（构造函数）。

forname（）：返回与带有给定字符串名的类或接口相关联的Class对象。自动寻找.class文件，并加载进内存。

3，创建实例：

//通过newInstance(),就可以创建字节码对象所表示的类的实例。 

//通过new创建给定类的实例
//调用该类的构造函数，会调用该实例的构造函数
//通常被发射的类都会有构造函数。。
//没有对应的构造函数会报InstantiationException异常。
//如果有提供但权限不够，会报无效访问异常。

4，方法：

1，getDeclaredField（name）方法：返回一个field对象，该对象反映此Class对象所表示的类或接口的指定已声明字段，name参数是一个参数String。她指定所需字段的简称，注意此方法不反应数组类的length字段。
2，field1.setAccessible(true);//取消对age的权限检查，称为暴力访问。,不对age的私有进行检查
3，getXXX:获取都是类中公共的成员。
4，getDeclareXXX：获取类中已有的成员。得到各个字节码对应的实例对象的三种方法（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");

//反射得到变量：Field fieldstr1 = pt1.getClass().getDeclaredField("str1");

5，Class和class区别：

        1）class：Java中的类用于描述一类事物的共性，该类事物有什么属性，没有什么属性，至于这个属性的值是什么，则由此类的实例对象确定，不同的实例对象有不同的属性值。

        2）Class：指的是Java程序中的各个Java类是属于同一类事物，都是Java程序的类，这些类称为Class。例如人对应的是Person类，Java类对应的就是Class。Class是Java程序中各个Java类的总称；它是反射的基石，通过Class类来使用反射。

三，Constructor类：

1，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。

2，方法：

getName()  以字符串形式返回此构造方法的名称。

equals(Object obj)  将此Constructor 对象与指定的对象进行比较。

getParameterTypes()   按照声明顺序返回一组Class 对象，这些对象表示此Constructor 对象所表示构造方法的形参类型。

hashCode()  返回此Constructor 的哈希码。

newInstance(Object... initargs)  使用此Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例。

toString()  返回描述此Constructor 的字符串.

四，method类：

1，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。所反映的方法可能是类方法或实例方法（包括抽象方法）。

2，方法：

equals(Object obj) 将此Method 与指定对象进行比较。

getName() 以String 形式返回此Method 对象表示的方法名称。

hashCode()  返回此Method 的哈希码。

invoke(Object obj,Object... args)   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。

toString()返回描述此Method 的字符串。

 Method[] getMethods();//只获取公共和父类中的方法。

    Method[] getDeclaredMethods();//获取本类中包含私有。

        Method   getMethod("方法名"，参数.class（如果是空参可以写null）);

        Object invoke(Object obj ,参数);//调用方法

        如果方法是静态，invoke方法中的对象参数可以为null。

//反射获取string的.charAt方法，并判断str1的1角标 的字符：Method methodCharAt = String.class.getMethod("charAt", int.class);System.out.println(methodCharAt.invoke(fieldstr1.get(pt1), 1));

package reflect;import java.lang.reflect.Method;public class ReflectTest2 {//通过用户提供的类名和方法，反射执行该类中的main方法public static void main(String[] args) throws Exception {//用静态代码的方式直接调用main方法：//TestArguments.main(new String[]{"111","sss"});//当我们不知道类名时，我们需要使用反射的方式调用：Method mainMethod = Class.forName("reflect.TestArguments").getMethod("main", String[].class);mainMethod.invoke(null, (Object)new String[]{"111","sdsds"});Method test1Method = Class.forName("reflect.TestArguments").getMethod("test1", String[].class);mainMethod.invoke(null, (Object)new String[]{"111","sdsds"});}}

五，Filed类：

1、Field类代表某个类中一个成员变量

2、方法

        Field getField(String s);//只能获取公有和父类中公有

       Field getDeclaredField(String s);//获取该类中任意成员变量，包括私有

       setAccessible(ture);

        //如果是私有字段，要先将该私有字段进行取消权限检查的能力。也称暴力访问。

       set(Object obj, Object value);//将指定对象变量上此Field对象表示的字段设置为指定的新值。

      Object get(Object obj);//返回指定对象上Field表示的字段的值。

六，类加载器：

1，概述：类加载器就是加载类的工具，Jvm运行的时候需要加载class文件，在内存中字节码。加载class，并生成字节码文件的过程是由类加载器完成的。因为类加载器也是java类，任何类都是需要类加载器加载的，所以一定有一个不是java类的加载器，BootStrap，Jvm还内置了2个类加载器，ExtClassLoader和AppClassLoader，他们是由BootStrap加载。

2，类加载器之间的父子关系和管辖范围图：

BootStrap：加载的是 java包，javax包，这些系统级的包，在JRE/lib/rt.jar包内。
ExtClassLoader则JRE/lib/ext/*.jar，这里是加载该目录下的所有jar包。
如果要手动编写System类的话就必须自己编写一个类加载器，不要委托机制才可以加载到。

3，委托机制：

类加载器加载线程中的第一个类，如果这个类中还有其他类的话，则用这个类加载器加载其他的类。就是A类中引用了B类，那么加载AB类的加载器都是同一个。每个类加载器加载类的时候都会委托给上级加载，当上级没有加载到这个类的话就返回给原加载器，如果还是加载不到就会报异常ClassnotFoundException。

七，代理：

1，定义：一个已经开发好的目标类，想要为这个类增加一些系统功能，这时我们就可以编写一个与目标类具有相同接口的代理类，代理类的每个目标方法调用目标类的相同方法，并在调用方法时加上系统功能的代码，这时候调用代理类就可以获得目标类里面的方法。客户类真正的想要访问的对象是目标对象，但客户类真正可以访问的对象是代理对象。客户类对目标对象的访问是通过访问代理对象来实现的。当然，代理类与目标类要实现同一个接口。目标类也称为委托类。

（1）面向切面的编程AOP(Aspect Oriented Program)
      系统中可能存在交叉业务需要切入到系统中的一方面，如：
                 安全       事务          日志
StudentService ---|----------|------------|-------------
CourseService ---|----------|------------|-------------
MiscService      ---|----------|------------|-------------
面向切面的编程的目标就是要是交叉的业务模块化，可以采用将切面代码移动到原始方法的周围，这与直接在方法中编写切面代码运行起来的效果是一样的，如：
------------------------------------------------------切面
func1         func2            func3
{             {                { 
....            ....              ......
}             }                }
------------------------------------------------------切面
使用代理技术正好解决这样的问题，代理是实现AOP功能的核心和关键技术。
（2）Proxy类和InvocationHandler接口提供了生成动态代理的功能。

2，作用：

当写好的程序进行调试，想要监控每个方法运行了多长时间，就可以在配置文件中配置使用代理类来完成，等测试类完成了交给用户运行的时候，直接再在配置文件中配置使用目标类。这样就不用修改代码，比较高效。

八，细节：

1、获取Class对象的三种方式：

         加载XX.class文件进内存时就被封装成了对象，该对象就是字节码文件对象。如何获取Class对象呢？

方式一：

        通过对象的getClass方法进行获取。

        如：Class clazz=new Person().getClass();//Person是一个类名

        麻烦之处：每次都需要具体的类和该类的对象，以及调用getClass方法。

方式二：

         任何数据类型都具备着一个静态的属性class，这个属性直接获取到该类型的对应Class对象。

        如：Class clazz=Person.class;//Person是一个类名

        比第一种较为简单，不用创建对象，不用调用getClass方法，但是还是要使用具体的类，和该类中的一个静态属性class完成。

方式三：

        这种方式较为简单，只要知道类的名称即可。不需要使用该类，也不需要去调用具体的属性和行为。就可以获取到Class对象了。

        如：Class clazz=Class.forName("包名.Person");//Person是一个类名

        这种方式仅知道类名就可以获取到该类字节码对象的方式，更有利于扩展。

2，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：

        1）eclipse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。

       2）Class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”)。

3，动态代理和代理的区别：

一个静态代理通常只代理一个类，动态代理是代理一个接口下的多个实现类，

静态代理事先知道要代理的是什么，而动态代理不知道要代理的是什么东西。只有在运行时才知道。

4，反射类加载器及代理之间的关系：

类加载器是反射的前提，代理是基于类加载器和反射的。