java高级之反射
来源:互联网 发布:怎么买到淘宝数据 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 13:49
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java高级之反射
一 反射(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。
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
二 反射(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。
- 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
- Bootstrap ClassLoader 根类加载器
三 反射(反射概述)
A:反射概述
- 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。
B: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,如 new Date().getClass();
- b:静态属性class,锁对象
- c:Class类中静态方法forName(),读取配置文件, 如 Class.forName(“java.util.Date”);
- C:案例演示
- 获取class文件对象的三种方式
public class ReflectTest{ public static void main(String[] args) throws Exception { String str = "abc"; Class cls1 = str.getClass(); Class cls2 = String.class; Class cls3 = Class.forName("java.lang.String"); //说明他们是同一份字节码 System.out.println(cls1==cls2);//true System.out.println(cls1==cls3);//true System.out.println(cls1.isPrimitive());//false System.out.println(int.class.isPrimitive());//true System.out.println(int.class == Integer.class);//false System.out.println(Integer.class.isPrimitive());//false System.out.println(int.class == Integer.TYPE);//true System.out.println(int[].class.isPrimitive());//false System.out.println(int[].class.isArray());//true
运行结果:
注意:
数组类型的Class实例对象
Class.isArray();
- 总之.只要在源程序中出现的类型,都有各自的Class示例对象 例如 int[] void…
四 反射(Class.forName()读取配置文件举例)
- 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)
/* 榨汁机(Juicer)榨汁的按例 分别有水果(Fruit) 苹果 香蕉 橘子 榨汁 注: 本例为了突出核心代码,没有进行异常处理*/import java.io.*;public class ReflectDemo{ public static void main(String[] args) throws Exception { //没有用反射 只有多态// Juicer j = new Juicer();//买榨汁机// j.run(new Apple());//往榨汁机里面扔苹果// j.run(new Orange()); //利用反射和配置文件 //创建流对象,关联配置文件 BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("d:\\config.properties")); //,获取该类的字节码对象, 读取配置文件一行内容 Class clazz = Class.forName(br.readLine()); //通过字节码对象创建对象实例 Fruit f = (Fruit)clazz.newInstance();//父类引用指向子类对象 水果的引用指向了苹果对象 Juicer j = new Juicer();//创建一个榨汁机对象 j.run(f); }}interface Fruit{ public void squeeze();}class Apple implements Fruit{ public void squeeze() { System.out.println("榨苹果汁"); }}class Orange implements Fruit{ public void squeeze() { System.out.println("榨橘子汁"); }}class Juicer{ public void run(Fruit f) { f.squeeze(); }}
运行结果:
总结:
通过反射,大大简化了代码的应用场景.在本例中,要改变程序的功能只需要修改相应的配置文件即可,而不用大费周折的修改源码.
从另一方面看, 大大增强了程序的安全性和健壮性.
五 反射(通过反射获取带参构造方法并使用)
- Constructor
- 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
示例代码:
- 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
/* 注意: 为了程序简便.本例没有加上Person类.*/import java.lang.reflect.*;class ReflectDemo2{ public static void main(String[] args) throws Exception { Class clazz = Class.forName("Person");// Person p = (Person)clazz.newInstance();//通过无参构造对象// System.out.println(p); //获取有参数构造 Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class); //通过有参构造创建对象 Person p = (Person)c.newInstance("张三",22); System.out.println(p); }}
运行结果:
六 反射(通过反射获取成员变量并使用)
- Field
- 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
代码实现如下:
import java.lang.reflect.*;class ReflectDemo3{ public static void main(String[] args) throws Exception { Class clazz = Class.forName("Person"); Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class); Person p = (Person)c.newInstance("张三",22); //因为姓名字段是private的 因此获取不到 //Field f = clazz.getField("name");//获取姓名字段 //f.set(p,"李四");//修改姓名 //通过暴力反射获取字段 Field f = clazz.getDeclaredField("name"); f.setAccessible(true);//取出权限 f.set(p,"李四"); System.out.println(p); }}
运行结果:
七 反射(通过反射获取方法并使用)
- Method
- 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)
示例代码:
import java.lang.reflect.*;class ReflectDemo4{ public static void main(String[] args) throws Exception { Class clazz = Class.forName("Person"); Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class); Person p = (Person)c.newInstance("张三",22); Method m = clazz.getMethod("eat"); //获取Method方法 m.invoke(p); Method m2 = clazz.getMethod("eat",int.class);//获取有参的方法 m2.invoke(p,10);//运行放法 }}
运行结果:
八 反射(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?
/* * A:案例演示 泛型擦除 泛型反射 * 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? 泛型只在编译期有效,在运行期会被擦除掉*/import java.util.*;import java.lang.reflect.*;class ReflectTest1{ public static void main(String[] args) throws Exception { ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); list.add(111); list.add(222); //获取字节码对象 Class clazz = Class.forName("java.util.ArrayList"); //获取add方法 Method m = clazz.getMethod("add",Object.class); m.invoke(list,"abc");//运行方法 System.out.println(list); }}
运行结果:
总结:
泛型只在编译期有效,在运行期会被擦除掉
九 反射(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)
- A:案例演示
- 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。
import java.lang.reflect.*;class ReflectTest2{ public static void main(String[] args) throws Exception { //创建Student实例 Student s = new Student("张三",23); System.out.println("修改前的信息: "+s); Tool t = new Tool();//创建工具类实例 t.setProperty(s,"name","李四"); System.out.println("修改后的信息: "+s); }}//工具类class Tool{ //此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设置为value public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value)throws Exception { Class clazz = obj.getClass();//获取字节码对象 Field f = clazz.getDeclaredField(propertyName);//暴力反射获取字段 f.setAccessible(true);//取出权限 f.set(obj,value); }} class Student{ private String name; private int age; public Student()//无参构造方法 { } public Student(String name,int age)//有参构造方法 { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public int getAge() { return age; } public void setName(String name) { this.name = name; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public String toString() { return "name= "+name+", "+"age="+age; }}
运行结果:
十 反射(练习)
- 已知一个类,定义如下:
- package cn.itcast.heima;
- public class DemoClass {
public void run() {
System.out.println(“welcome to heima!”);
}
} - (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。
import java.io.*;import java.lang.reflect.*;class ReflectTest3{ public static void main(String[] args) throws Exception { //创建输入流 关联配置文件 BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("D:\\xxx.txt")); Class clazz = Class.forName(br.readLine());//读取配置文件中的类名 获取字节码对象 DemoClass dc = (DemoClass)clazz.newInstance();//通过字节码对象创建对象 dc.run(); }}class DemoClass{ public void run() { System.out.println("Welcome to heima"); }}
运行结果:
十一 反射(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(?)[] interfaces,InvocationHandler h)
- 最终会调用InvocationHandler的方法
- InvocationHandler Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args)
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