本文共--字 阅读约--分钟 | 浏览: -- Last Updated: 2022-06-25
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和方法。
加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以我们形象的称之为反射。
正常方式：引入需要的“包类”名称 -> 通过new实例化 -> 取得实例化对象
反射方式：实例化对象 -> getClass()方法 -> 得到完整的“包类”名称
Java反射机制提供的功能：
代码示例：
import org.junit.Test;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectTest {
@Test
public void test() throws Exception {
Class c = Person.class;
// 通过反射，获取Person的对应的构造器 并创建实例对象
Constructor cons = c.getConstructor(String.class, int.class);
Object tom = cons.newInstance("Tom", 12);
Person p = (Person) tom;
System.out.println(p.toString()); // Person{name='Tom', age=12}
// 通过反射，调用对象指定的属性
Field age = c.getDeclaredField("age");
age.set(p, 10); // 还可以通过Field对象完成对对象的修改
System.out.println(p.age); // 10
// 通过反射，调用对象指定的方法
Method show = c.getDeclaredMethod("show"); // 如果有参数要在这里指明，对应的参数构造器
show.invoke(p); // 如果需要传参，也可以在这串
System.out.println("=================");
// 通过反射，调用对象的私有结构
// 调用私有的构造器
Constructor cons1 = c.getDeclaredConstructor(String.class);
cons1.setAccessible(true);
Person p1 = (Person) cons1.newInstance("Jack");
System.out.println(p1); // Person{name='Jack', age=0}
// 调用私有的属性
Field name = c.getDeclaredField("name");
name.setAccessible(true);
name.set(p1, "jerry");
System.out.println(p1); // Person{name='jerry', age=0}
// 调用私有方法
Method showNation = c.getDeclaredMethod("showNation", String.class);
showNation.setAccessible(true);
String nation = (String) showNation.invoke(p1, "china"); // 我的国籍是：china
System.out.println(nation); // china
}
}
class Person {
private String name;
public int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
private Person(String name) {
this.name = name;
}
public void show() {
System.out.println("这是show方法");
}
private String showNation(String nation){
System.out.println("我的国籍是："+ nation);
return nation;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
什么时候会使用反射？就是你不知道要造什么样的对象时就使用反射，这就是动态性，比如当请求进来时，你需要根据请求来造对应的对象，而此时代码已经跑起来了，在代码编写时是不知道会造哪个对象的。
如何看待反射机制与面向对象中的封装性？
封装性解决的是你应该调用哪些方法。 反射性解决的是你能不能调的问题。
1、类的加载过程：
程序经过javac.exe命令以后，会生成一个或多个字节码文件(.class结尾)。接着我们使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行。相当于将某个字节码文件加载到内存中。此过程就称为类的加载。加载到内存中的类，我们就称为运行时类，此运行时类，就作为Class的一个实例。
2、换句话说，Class的实例就对应着一个运行时类。
3、加载到内存中的运行时类，会缓存一定的时间。在此时间之内，我们可以通过不同的方式来获取此运行时类。如下获取Class的实例的方式（前三种方式需要掌握）
import org.junit.Test;
import java.lang.annotation.ElementType;
public class ClassTest {
@Test
public void test3() throws ClassNotFoundException {
// 方式一：调用运行时类的属性：.class
Class clazz1 = Person.class;
System.out.println(clazz1); // class com.cz.java.Person
// 方式二：通过运行时类的对象,调用getClass()
Person p1 = new Person();
Class clazz2 = p1.getClass();
System.out.println(clazz2); // class com.cz.java.Person
// 方式三：调用Class的静态方法：forName(String classPath)
Class clazz3 = Class.forName("com.cz.java.Person");
// clazz3 = Class.forName("java.lang.String"); // class java.lang.String
System.out.println(clazz3); // class com.cz.java.Person
System.out.println(clazz1 == clazz2); // true
System.out.println(clazz1 == clazz3); // true
//方式四：使用类的加载器：ClassLoader (了解)
ClassLoader classLoader = Test.class.getClassLoader();
Class clazz4 = classLoader.loadClass("com.cz.java.Person");
System.out.println(clazz4); // class com.cz.java.Person
System.out.println(clazz1 == clazz4); // true
}
//Class实例可以是哪些结构的说明：
@Test
public void test4(){
Class c1 = Object.class;
Class c2 = Comparable.class;
Class c3 = String[].class;
Class c4 = int[][].class;
Class c5 = ElementType.class;
Class c6 = Override.class;
Class c7 = int.class;
Class c8 = void.class;
Class c9 = Class.class;
System.out.println(c1); // class java.lang.Object
System.out.println(c2); // interface java.lang.Comparable
System.out.println(c3); // class [Ljava.lang.String;
System.out.println(c4); // class [[I
System.out.println(c5); // class java.lang.annotation.ElementType
System.out.println(c6); // interface java.lang.Override
System.out.println(c7); // int
System.out.println(c8); // void
System.out.println(c9); // java.lang.Class
int[] a = new int[10];
int[] b = new int[100];
Class c10 = a.getClass();
Class c11 = b.getClass();
System.out.println(c10); // class [I
System.out.println(c11); // class [I
// 只要数组的元素类型与维度一样，就是同一个Class
System.out.println(c10 == c11); // true
}
}
public class ClassLoaderTest {
@Test
public void test1(){
// 对于自定义类，使用系统类加载器进行加载
ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
// 调用系统类加载器的getParent()：获取扩展类加载器
ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent();
System.out.println(classLoader1);
// 调用扩展类加载器的getParent()：无法获取引导类加载器
ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();
System.out.println(classLoader2); // null
// 引导类加载器主要负责加载java的核心类库，无法加载自定义类的。
ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader();
System.out.println(classLoader3); // null
}
/**
* Properties：使用ClassLoader的getResourceAsStream用来读取配置文件。
*/
@Test
public void test2() throws Exception {
Properties pros = new Properties();
// 读取配置文件的方式一：此时的文件默认在当前的module下
// FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
// pros.load(fis);
// 读取配置文件的方式二：使用ClassLoader 此时的文件默认当前module的src下
ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("jdbc1.properties");
pros.load(is);
String user = pros.getProperty("user");
String password = pros.getProperty("password");
System.out.println("user = " + user + ",password = " + password);
}
}
import org.junit.Test;
public class NewInstanceTest {
@Test
public void test() throws Exception {
Class<Person> clazz = Person.class;
// newInstance()： 调用创建对应的运行时类的对象
// 内部还是调用了运行时类的空参构造器
// 运行时类必须提供空参的构造器，空参的构造器的访问曲线必须得够，通常设置为public
// 在javabean中要求提供一个public的空参构造器，原因
// 1、便于通过反射，创建运行时类的对象
// 2、便于子类继承此运行类时，默认调用super()时，保证父类有此构造器
Person obj = clazz.newInstance();
System.out.println(obj);
}
}
Field[] Class.getFields(): 获取当前运行时类及其父类中声明为public访问权限的属性
Field[] Class.getDeclaredFields(): 获取当前运行时类中声明的所有属性，但不包含父类中声明的属性
Modifier.toString(mod)就可以得到对应的权限修饰符，public/private/protected。Method[] Class.getMethods(): 获取当前运行时类及其父类中声明为public访问权限的方法
Method[] Class.getDeclaredMethods(): 获取当前运行时类中声明的所有属性，但不包含父类中声明的方法
Constructor[] Class.getConstructors(): 获取当前运行时类中声明为public的构造器
Constructor[] Class.getDeclaredConstructors(): 获取当前运行时类中声明的所有的构造器
Class Class.getSuperclass()：获取当前运行时类的父类。
Type Class.getGenericSuperclass(): 获取当前运行时类的带泛型的父类。
public void test() {
Class clazz = Person.class;
Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
ParameterizedType paramType = (ParameterizedType) genericSuperclass;
Type[] actualTypeArguments = paramType.getActualTypeArguments();
System.out.println(actualTypeArguments[0].getTypeName());
}
setAccessible(true)后进行修改。
public void test() {
Class clazz = Perosn.class;
Peron p = (Person) clazz.newInstance();
Filed id = clazz.getField("id");
id.set(p, 18);
int age = (int) id.get(p);
}
Method Class.getDeclaredMethod(String name, Class s)：获取指定的方法。参数1指明获取的方法的名称，参数2指明获取的方法的形参列表。同样私有的方法如果需要调用也应该先调用 setAccessible(true)。
show(p, 18)show.invoke(Perosn.class, "CHN")，也可以是show.invoke(null, "CHN")，同样set和get也一样。Constructor Class.getDeclaredConstructor(Class c1, Class c2): 获取指定的构造器，参数指明构造器的参数列表，如不能访问也需要调用setAccessible(true)确保构造器是可访问的。
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。
动态代理相比于静态代理的优点就是抽象角色中（接口）声明的所有方法都被转移到调用处理器一个集中的方法中处理，这样，我们可以更加灵活和统一的处理众多的方法。
1、静态代理代码示例
/**
* 静态代理举例
* 特点：代理类和被代理类在编译期间就确定了
*/
interface ClothFactory {
void produceCloth();
}
// 代理类
class ProxyClothFactory implements ClothFactory {
private ClothFactory factory;
public ProxyClothFactory(ClothFactory factory) {
// 用被代理的对象进行实例化
this.factory = factory;
}
@Override
public void produceCloth() {
System.out.println("代理工厂: before");
factory.produceCloth();
System.out.println("代理工厂：after");
}
}
// 被代理类
class NikeClothFactory implements ClothFactory {
@Override
public void produceCloth() {
System.out.println("nike工厂生产");
}
}
public class ProxyTest {
public static void main(String[] args) {
NikeClothFactory nikeClothFactory = new NikeClothFactory();
ProxyClothFactory proxyClothFactory = new ProxyClothFactory(nikeClothFactory);
proxyClothFactory.produceCloth();
}
}
2、动态代理代码示例
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
interface Human {
String getLanguage();
void eat(String food);
}
// 被代理类
class SuperMan implements Human {
@Override
public String getLanguage() {
return "english";
}
@Override
public void eat(String food) {
System.out.println("我喜欢吃" + food);
}
}
// 代理类
class ProxyFactory {
public static Object getProxyInstance(Object obj) {
MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler();
handler.bind(obj);
return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj.getClass().getInterfaces(), handler);
}
}
class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
private Object obj;
public void bind(Object obj) {
this.obj = obj;
}
// 当通过代理类对象(getProxyInstance创建的)调用方法时，就会自动调用下面的invoke方法
// 在invoke中再调用（实现）被代理类要执行的方法
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
// 这里做一些固定的代理操作
System.out.println("固定操作一");
Object returnValue = method.invoke(obj, args); // 这里就调用什么方法也是动态的，代理类只负责调用
System.out.println("固定操作二");
return returnValue;
}
}
// 解决的问题
// 问题一：如何根据加载到内存中的被代理类，动态的创建一个代理类及其对象。
// 问题二：当通过代理类的对象调用方法a时，如何动态的去调用被代理类中的同名方法a。
public class ProxyTest2 {
public static void main(String[] args) {
// 获取到的代理实例的类型，是传进去的被代理类实现的接口，而不是被代理类本身的类型
Human proxyInstance = (Human) ProxyFactory.getProxyInstance(new SuperMan());
System.out.println(proxyInstance.getLanguage());
proxyInstance.eat("面包");
}
}