·Java Reflection

Reflection(反射)是被视为动态语言的关键,反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息,并能直接操作任意对象的内部属性及方法

·Java反射机制提供的功能

  在运行时判断任意一个对象所属的类

  在运行时构造任意一个类的对象

  在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法

  在运行时调用任何一个对象的成员变量和方法

  生成动态代理

·反射相关的主要API:

  java.lang.Class:代表一个类

  java.lang.reflect.Method:代表类的方法

  java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量

  java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造方法

Class类

在Object类中定义了以下的方法,此方法将被所有子类继承:

  public final Class getClass()

以上的方法返回值的类型是一个Class类,此类事Java反射的源头,实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解,即:可以通过对象反射求出类的名称。

·对照镜子后可以得到的信息:某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言,JRE都为其保留一个不变的Class类型的对象。一个Class对象包含了特定某个类的有关信息。

·Class本身也是一个类

·Class对象只能由系统建立对象

·一个类在JVM中只会有一个Class实例

·一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件

·每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成

·通过Class可以完整地得到一个类中的完整结构

Class类的常用方法

实例:

String str = "test.Person";

Class clazz = Class.forName(str);

Object obj = clazz.newInstance();

Field field = clazz.getField("name");

field.set(obj,"Peter");

Object obj2 = field.get(obj);

System.out.println(obj2);

实例化Class类对象(四种方法)

1)前提:若已知具体的类,通过类的class属性获取,该方法最为安全可靠,程序性能最高

实例:Class clazz=String.class;

2)前提:已知某个类的实例,调用该实例的getClass()方法获取Class对象

  实例:Class clazz ="woaini".getClass();

3)前提:已知一个类的全类名,且该类在类路径下,可通过Class类的静态方法forName()获取,可能抛出ClassNotFoundException

实例:Class clazz = Class.forName("java.lang.String");

4)其他方式

  ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();

  Class clazz = cl.loadClass("类的全类名");

类的加载过程

当程序主动使用某个类时,如果该类还未被加载到内存中,则系统会通过如下三个步骤来对该类进行初始化。

ClassLoader

类加载器是用来把类(class)装载进内存的。JVM规范定义了两种类型的类加载器:启动类加载器(bootstrap)和用户自定义加载器(user-defined class loader)。JVM在运行时会产生3个类加载器组成的初始化加载器层次结构

1.获取一个系统类加载器

ClassLoader classloader = Classloader.getSystemClassLoader();

System.out.println(classloader);

2. 获取系统类加载器的父类加载器,即扩展类加载器

classloader = classloader.getParent();

System.out.println(classloader);

3.获取扩展类加载器的父类加载器,即引导类加载器

classloader =classloader.getParent();

System.out.println(classloader);

4.测试当前类由哪个类加载器进行加载

classloader=Class.forName("exer2.ClassloaderDemo").getClassLoader();

System.out.println(classloader);

5.测试JDK提供的Object类由哪个类加载器加载

classloader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();

System.out.println(classloader);

6.关于类加载器的一个主要方法:

getResourceAsStream(String str):获取类路径下的指定文件的输入流

InputStream in = null;

in = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("exer2//test.properties");

System.out.println(in);

创建类对象并获取类的完整结构

1.创建类的对象:调用Class对象的newInstance()方法

要求:1)类必须有一个无参数的构造器。

     2)类的构造器的访问权限需要足够

男刀没有无参的构造器就不能创建对象了吗?

不是,只要在操作的时候明确的调用类中的构造方法,并将参数传递进去之后,才可以实例化操作。步骤如下:

1)通过Class类的getDeclaredConstructor(Class...prarameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器

2)向构造器的形参中传递一个对象数组进去,里面包含了构造器中所需的各个参数。

3)在Constructor类中存在一个方法:

public T newInstance(Object...initargs)

以上是反射机制应用最多的地方。

1.根据全类名获取对象的Class对象

String name = "demo.Person";

Class clazz =null;

clazz=Class.forName(name);

2.调用指定参数结构的构造器,生成Constructor的实例

Constructor con = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);

3.通过Constructor的实例创建对应类的对象,并初始化类属性

Person p2 =(Person)con.newInstance("Peter",20);

System.out.println(p2);

Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation

  实现的全部接口

  所继承的父类

  全部的构造器

  全部的方法

  全部的Field

使用反射可以取得:

1.实现的全部接口

  public Class<?>[] getInterfaces()

确定此对象所表示的类或接口所实现的接口。

2.所继承的父类

  public Class<?Super T>getSuperclass()

返回表示此Class所表示的实体(类、接口、基本类型)的父类的Class。

3.全部的构造器

  public Constructor<T>[] getConstructors()

  返回此Class对象所表示的类的所有public构造方法。

  public Constructor<T>[] getDeclareConstructors()

  返回此Class对象表示的类声明的所有构造方法。

·Constructor类中:

  取得修饰符:public int getModifiers();

  取得方法名称:public String getName();

  取得参数的类型:public Class<?>[] getParameterTypes();

4.全部的方法

  public Method[] getDeclaredMethods()

  返回此Class对象所表示的类或接口的全部方法

  public Method[] getMethods()

  返回此Class对象所表示的类或接口的public的方法

·Method类中:

  public Class<?> getReturnType()取得全部的返回值

  public Class<?>[] getParameterTypes()取得全部的参数

  public int getModifiders()取得修饰符

  public Class<?>[] getExceptionTypes()取得异常信息

5.全部的Field

  public Field[] getFields()

  返回此Class对象所表示的类或接口的public的Field。

  public Field[] getDeclaredFields()

  返回此Class对象所表示的类或接口的全部Field

·Field方法中:

  public int getModifiers()以整数形式返回此Field的修饰符

  public Class<?> getType() 得到Field的属性类型

  public String  getName() 返回Field的名称。

6.Annotation相关

  get Annotation(Class<T> annotationClass)

  getDeclaredAnnotations()

7.泛型相关

获取父类泛型类型:Type getGenericSuperClass()

泛型类型:ParameterizedType

获取实际的泛型类型参数数组:getActualTypeArguments()

8.类所在的包 Package getPackage()

通过反射调用类中指定方法、指定属性

.调用指定方法

通过反射,调用类中的方法,通过Method类完成。步骤:

1.通过Class类的getMethod(String name,Class...parameterTypes)方法取得一个Method对象,并设置此方法操作时所需要的参数类型。

2.之后使用Object invoke(Object obj,Object[] args)进行调用,并向方法中传递要设置的obj对象的参数信息。

Object invoke(Object obj,Object...args)

说明:

  1.Object对应原方法的返回值,若原方法无返回值,此时返回null

  2.若原方法若为静态方法,此时形参Object obj可为null

  3.若原方法形参列表为空,则Object[] args为null

  4.若原方法声明为private,则需要在调用此方法之前,显示调用方法对象的setAccessible(true)方法,将可访问private的方法。

·调用指定属性

在反射机制中,可以直接通过Field类操作类中的属性,通过Field类提供的set()和get()方法就可以完成设置和取得属性内容的操作。

  public Field getField(String name)返回此Class对象表示的类或接口的指定的public的Field

  public Field getDeclaredField(String name)返回此Class对象表示的类或接口的指定的Field。

·在Field中:

  public Object get(Object obj)取得指定对象obj上此Field的属性内容

  public void set(Object obj,Object value)设置指定对象obj上此Field的属性内容

注:在类中属性都设置为private的前提下,在使用set()和get()方法时,首先要使用Field类中的setAccessible(true)方法将需要指定对象obj上此Field的属性内容

public void setAccessible(true)访问私有属性时,让这个属性可见。

Java动态代理

·动态代理是指客户通过代理类来调用其他对象的方法,并且是在程序运行时根据需要动态创建目标类的代理对象。

·动态代理使用场合:

  调试  

  远程方法调用

·代理设计模式的原理:

使用一个代理将对象包装起来,然后用该代理对象取代原始对象。任何对原始对象的调用都要通过代理。代理对象决定是否以及何时将方法调用转到原始对象上。

·Proxy:专门完成代理的操作类,是所有动态代理类的父类,是所有动态代理类的父类。通过此类为一个或多个接口接口动态地生成实现类。

·提供用于创建动态代理类和动态代理对象的静态方法

  static Class<?> getProxyClass(ClassLoader loader,Class<?>...interfaces)创建一个动态代理类所对应的Class对象

  static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)直接创建一个动态代理对象

动态代理步骤

1.创建一个实现接口InvocationHandler的类,它必须实现invoke方法,以完成代理的具体操作。

2.创建被代理的类以及接口

3.通过Proxy的静态方法

 newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler h) 创建一个Subject接口代理
RealSubject target = new RealSubject();
// Create a proxy to wrap the original implementation
DebugProxy proxy = new DebugProxy(target);
// Get a reference to the proxy through the Subject interface
Subject sub = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
Subject.class.getClassLoader(),
new Class[] { Subject.class }, proxy);

4.通过Subject代理调用RealSubject实现类的方法

String info = sub.say("Peter",24);

System.out.println(info);

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