Java自用高级编程-8.反射机制
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java自用高级编程-8.反射机制相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
高级编程阶段的最后一章~~~~~~~~~ JavaSE终于要结束了。。。。。
Java的反射机制
一、反射的概述
1.本章的主要内容(红色需要掌握)
2.关于反射的理解
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间借助于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。
框架 = 反射 + 注解 + 设计模式。
3.体会反射机制的“动态性”
//体会反射的动态性
@Test
public void test2(){
for(int i = 0;i < 100;i++){
int num = new Random().nextInt(bound:3);// 边界为3的随机数:0,1,2
String classPath = "";
switch(num){
case 0:
classPath = "java.util.Date";
break;
case 1:
classPath = "java.lang.Object";
break;
case 2:
classPath = "com.atguigu.java.Person";
break;
}
try {
Object obj = getInstance(classPath);
System.out.println(obj);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/*
创建一个指定类的对象。
classPath:指定类的全类名
*/
public Object getInstance(String classPath) throws Exception {
Class clazz = Class.forName(classPath); //获取Class实例
return clazz.newInstance(); //创建classPath所对应的类的实例 空参构造器
}
4.反射机制能提供的功能
- 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 获取泛型信息
- 在 运行时 调用任意一个对象的成员变量和方法
- 在 运行时 处理注解
- 生成动态代理
5.相关API
java.lang.Class
:反射的源头java.lang.reflect.Method
方法java.lang.reflect.Field
属性java.lang.reflect.Constructor
构造器
…
代码举例:
构建一个Person类
public class Person {
private String name;
public int age;
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
private Person(String name) {
this.name = name;
}
public Person() {
System.out.println("Person()");
}
public void show(){
System.out.println("你好,我是一个人");
}
private String showNation(String nation){
System.out.println("我的国籍是:" + nation);
return nation;
}
}
反射之前,对于Person的操作
@Test
public void test1() {
//1.创建Person类的对象
Person p1 = new Person("Tom", 12);
//2.通过对象,调用其内部的属性、方法
p1.age = 10;
System.out.println(p1.toString());
p1.show();
//在Person类外部,不可以通过Person类的对象调用其内部私结构。
//比如:name、showNation()以及私的构造器
}
反射之后,对于Person的操作
@Test
public void test2() throws Exception{
Class clazz = Person.class;
//1.通过反射,创建Person类的对象
Constructor cons = clazz.getConstructor(String.class,int.class);
Object obj = cons.newInstance("Tom", 12);
Person p = (Person) obj;
System.out.println(p.toString());
//2.通过反射,调用对象指定的属性、方法
//调用属性
Field age = clazz.getDeclaredField("age");
age.set(p,10);
System.out.println(p.toString());
//调用方法
Method show = clazz.getDeclaredMethod("show");
show.invoke(p);
System.out.println("*******************************");
//通过反射,可以调用Person类的私结构的。比如:私的构造器、方法、属性
//调用私的构造器
Constructor cons1 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
cons1.setAccessible(true);
Person p1 = (Person) cons1.newInstance("Jerry");
System.out.println(p1);
//调用私的属性
Field name = clazz.getDeclaredField("name");
name.setAccessible(true);
name.set(p1,"HanMeimei");
System.out.println(p1);
//调用私的方法
Method showNation = clazz.getDeclaredMethod("showNation", String.class);
showNation.setAccessible(true);
String nation = (String) showNation.invoke(p1,"中国");//相当于String nation = p1.showNation("中国")
System.out.println(nation);
}
疑问1:通过直接new的方式或反射的方式都可以调用公共的结构,开发中到底用那个?
建议:直接new的方式。
什么时候会使用:反射的方式。 反射的特征:动态性
疑问2:反射机制与面向对象中的封装性是不是矛盾的?如何看待两个技术?
不矛盾。封装性解决建议怎么调用的问题,反射解决能不能调用的问题。
二、Class类的理解与获取Class的实例
1.Class类的理解 java.lang.Class类
-
类的加载过程:
程序经过javac.exe(编译)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(运行)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。 -
换句话说,Class的实例就对应着一个运行时类。
-
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。
-
万事万物皆对象?对象.xxx,File,URL,反射,前端、数据库操作
2.获取Class实例的几种方式:(前三种方式需要掌握)
//方式一:调用运行时类的属性:.class
Class clazz1 = Person.class;
System.out.println(clazz1);
//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);
//方式三:调用Class的静态方法:forName(String classPath)
Class clazz3 = Class.forName("com.atguigu.java.Person");
// clazz3 = Class.forName("java.lang.String");
System.out.println(clazz3);
System.out.println(clazz1 == clazz2);
System.out.println(clazz1 == clazz3);
//方式四:使用类的加载器:ClassLoader (了解)
ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
Class clazz4 = classLoader.loadClass("com.atguigu.java.Person");
System.out.println(clazz4);
System.out.println(clazz1 == clazz4); //判断地址值 指向同一个对象 true
3.总结:创建类的对象的方式?
- 方式一:new + 构造器
- 方式二:要创建Xxx类的对象,可以考虑:Xxx、Xxxs、XxxFactory、XxxBuilder类中查看是否有静态方法的存在。可以调用其静态方法,创建Xxx对象。
- 方式三:通过反射
4.Class实例可以是哪些结构的说明
-
class: 外部类,成员(成员内部类,静态内部类),局部内部类,匿名内部类
-
interface:接口
-
[ ]:数组
-
enum:枚举
-
annotation:注解@interface
-
primitive type:基本数据类型
-
void
三、了解ClassLoader
1.类的加载过程----了解
2.类的加载器的作用
👉类加载的作用:将class文件字节码内容加载到内存中,并将这些静态数据转换成方
法区的运行时数据结构,然后在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为
方法区中类数据的访问入口。
👉类缓存:标准的JavaSE类加载器可以按要求查找类,但一旦某个类被加载到类加载器
中,它将维持加载(缓存)一段时间。不过JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象。
3.类的加载器的分类
了解类的加载器
@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
//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 classLoader2 = classLoader1.getParent();
System.out.println(classLoader2);
ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader();
System.out.println(classLoader3);
}
/*
Properties:用来读取配置文件。
*/
@Test
public void test2() throws Exception {
Properties pros = new Properties();
//此时的文件默认在当前的module下。
//读取配置文件的方式一:
// FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
// FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\\\jdbc1.properties");
// pros.load(fis);
//读取配置文件的方式二:使用ClassLoader
//配置文件默认识别为: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);
}
4.Java类编译、运行的执行的流程
5.使用Classloader加载src目录下的配置文件
@Test
public void test2() throws Exception {
Properties pros = new Properties();
//此时的文件默认在当前的module下。
//读取配置文件的方式一:
// FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
// FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\\\jdbc1.properties");
// pros.load(fis);
//读取配置文件的方式二:使用ClassLoader
//配置文件默认识别为: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);
}
四、反射的应用
一、创建运行时类的对象
1.代码举例
Class<Person> clazz = Person.class;
Person obj = clazz.newInstance();
System.out.println(obj);
2.说明
newInstance()
:调用此方法,创建对应的运行时类的对象。内部调用了运行时类的空参的构造器。
要想此方法正常的创建运行时类的对象,要求:
1.运行时类必须提供空参的构造器
2.空参的构造器的访问权限得够。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时类时,默认调用super()时,保证父类此构造器
二、获取运行时类的完整结构
(了解)
可以通过反射,获取对应的运行时类中所有的属性、方法、构造器、父类、接口、父类的泛型、包、注解、异常等。。。。
典型代码:
属性
@Test
public void test1(){
Class clazz = Person.class;
//获取属性结构
//getFields():获取当前运行时类及其所有父类中声明为 public访问权限的属性
Field[] fields = clazz.getFields();
for(Field f : fields){
System.out.println(f);
}
System.out.println();
//getDeclaredFields():获取当前运行时类中声明的所有属性。(不包含父类中声明的属性)
Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
for(Field f : declaredFields){
System.out.println(f);
}
}
权限修饰符 数据类型 变量名
@Test
public void test2(){
Class clazz = Person.class;
Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
for(Field f : declaredFields){
//1.权限修饰符
int modifier = f.getModifiers();
System.out.print(Modifier.toString(modifier) + "\\t");
//2.数据类型
Class type = f.getType();
System.out.print(type.getName() + "\\t");
//3.变量名
String fName = f.getName();
System.out.print(fName);
System.out.println();
}
}
方法:
@Test
public void test1(){
Class clazz = Person.class;
//getMethods():获取当前运行时类及其所有父类中声明为public权限的方法
Method[] methods = clazz.getMethods();
for(Method m : methods){
System.out.println(m);
}
System.out.println();
//getDeclaredMethods():获取当前运行时类中声明的所有方法。(不包含父类中声明的方法)
Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
for(Method m : declaredMethods){
System.out.println(m);
}
}
/*
@Xxxx
权限修饰符 返回值类型 方法名(参数类型1 形参名1,…) throws XxxException{}
*/
@Test
public void test2(){
Class clazz = Person.class;
Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
for(Method m : declaredMethods){
//1.获取方法声明的注解
Annotation[] annos = m.getAnnotations();
for(Annotation a : annos){
System.out.println(a);
}
//2.权限修饰符
System.out.print(Modifier.toString(m.getModifiers()) + "\\t");
//3.返回值类型
System.out.print(m.getReturnType().getName() + "\\t");
//4.方法名
System.out.printjava的反射机制,看完这篇轻松应对高级框架(超详细总结)