Java反射机制专题
·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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