前端小记
sweetheart
2019-07-30
目录

Java反射机制

# Java 反射机制

# 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借助 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 。

# 反射机制提供的功能

  • 1.在运行时判断任意一个对象所属的类。
  • 2.在运行时构造任意一个类的对象。
  • 3.在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
  • 4.在运行时获取泛型信息。
  • 5.在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法。
  • 6.在运行时处理注解。
  • 7.生成动态代理。

# Class 类的理解

  • 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。

# 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

# 获取 Class 实例的几种方式

     @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);

        //方式二：通过运行时类的对象
        Person p = new Person();
        Class clazz2 = p.getClass();
        System.out.println(clazz2);

        //方式三：调用Class的静态方法：forName(String classPath)，使用的最多
        Class  clazz3 = Class.forName("Demo.Person");
        System.out.println(clazz3);

        //判断clazz1、clazz2、clazz3是不是指向的是同一个对象，是不是同一个地址值。
        //获取的是内存中的同一个运行时类
        System.out.println(clazz1 == clazz2);
        System.out.println(clazz1 == clazz3);

        //方式四：使用类的加载器：Classloader
        ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
        Class clazz4 = classLoader.loadClass("Demo.Person");
        System.out.println(clazz4);
        System.out.println(clazz1 == clazz4);

    }
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# 类的加载器的使用

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。
类缓存作用：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。

# 使用 Classloader 加载 src 目录下的配置文件

      @Test
    public void test2() throws IOException {
        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");
        // pros.load(fis);
        //读取配置文件的方式二：
        //此时的配置文件默认识别为idea当前module下的src下
        ClassLoader classLoader = ClassLoadTest.class.getClassLoader();
        InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("jdbc11.properties");
        pros.load(is);


        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        System.out.println("user = " + user +", password = " + password);
    }
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# 创建运行时类的对象

创建类的对象：调用 Class 对象的newInstance()。
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需要满足条件，通常情况下设置为 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，默认使用 super()时，保证父类有此构造器。

# 获取运行时类的完整结构

通过反射，可以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。

# 获取属性

     @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);
        }

        //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);
        }

    }
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# 获取方法

     @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);
        }
    }
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# 其他相关的

     /*
     获取构造器结构
     */
    @Test
    public void test1(){

        Class clazz = Person.class;
        //getConstructors()：获取当前运行时类的声明为public的构造器
        Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
        for (Constructor c : constructors){
            System.out.println(c);
        }

        System.out.println();
        //getDeclaredConstructors()：获取当前运行时类中声明的所有的构造器
        Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor c : declaredConstructors){
            System.out.println(c);
        }
    }

    /*
     获取当前运行时类的父类
     */
    @Test
    public void test2(){
    Class clazz = Person.class;
        Class superclass = clazz.getSuperclass();
        System.out.println(superclass);

    }

    /*
     获取当前运行时类的带泛型的父类
     */
    @Test
    public void test3(){
        Class clazz = Person.class;
        Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
        System.out.println(genericSuperclass);

    }

     /*
     获取当前运行时类的带泛型的父类的泛型(可能用到)
     */
    @Test
    public void test4(){
        Class clazz = Person.class;
        Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
        ParameterizedType paramType = (ParameterizedType) genericSuperclass;
        //获取泛型类型
        Type[] actualTypeArguments = paramType.getActualTypeArguments();

       // System.out.println(actualTypeArguments[0].getTypeName());
        System.out.println(((Class)actualTypeArguments[0]).getName());

    }

    /*
    获取运行时类实现的接口(动态代理中可能用到)
     */
    @Test
    public void test5(){
        Class clazz = Person.class;
        Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();
        for (Class c : interfaces){
            System.out.println(c);
        }
        System.out.println();

        //获取运行时类的父类实现的接口
        Class[] interfaces1 = clazz.getSuperclass().getInterfaces();
        for (Class c : interfaces1){
            System.out.println(c);
        }
    }

    /*
    获取当前运行时类所在的包
     */
    @Test
    public void test6(){
        Class clazz = Person.class;
        Package pack = clazz.getPackage();
        System.out.println(pack);

    }

    /*
     获取运行时类声明的注解
     */
    @Test
    public void test7(){
        Class clazz = Person.class;
        Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
        for (Annotation a : annotations){
            System.out.println(a);
        }

    }
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# 调用运行时类的指定结构

# 调用指定的属性

     @Test
    public void test2() throws Exception {
        Class clazz = Person.class;

        //创建运行时类的对象
        Person p = (Person) clazz.newInstance();

        //1.getDeclaredField():获取运行时类中指定变量名的属性
        Field name = clazz.getDeclaredField("name");

        //2.保证当前属性是可访问的
        name.setAccessible(true);
        //3.根据实际需求获取、设置指定对象的此属性值
        name.set(p,"haha");

        System.out.println(name.get(p));

    }
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# 调用指定的方法

    @Test
    public void test3() throws Exception {

        Class clazz = Person.class;

        //创建运行时类的对象
        Person p = (Person) clazz.newInstance();

        /*
        1.获取指定的某个方法
        getDeclaredMethod()：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
         */

        Method show = clazz.getDeclaredMethod("show", String.class);

        //2.保证当前方法是可访问的
        show.setAccessible(true);
        /*
        3.调用方法的invoke()：参数1：方法的调用者 参数2：给方法形参赋值的实参
           invoke()的返回值即为对应类中调用的方法的返回值
         */
        Object rerurnValue = show.invoke(p,"china");
        System.out.println(rerurnValue);

        System.out.println("******************如何调用静态方法***********************");

        Method showDesc = clazz.getDeclaredMethod("showDesc");
        showDesc.setAccessible(true);

        //如果调用的运行时类中的方法没有返回值，则此invoke()返回值为null
        Object returnVal = showDesc.invoke(Person.class);
        System.out.println(returnVal);

    }
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# 调用指定的构造器

    @Test
    public void test4() throws Exception {
        Class clazz = Person.class;

      /*
      1.获取指定的构造器
      getDeclaredConstructor():参数：指明构造器的参数列表
       */
        Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
      //2.保证此构造器是可访问的
        constructor.setAccessible(true);

      //3.调用此构造器创建运行时类的对象
        Person instance = (Person) constructor.newInstance("heihei");
        System.out.println(instance);

    }
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# 动态代理

# 1.代理模式的原理

使用一个代理（代理对象）将对象（被代理对象）包装起来, 然后用该代理对象取代原始对象（被代理对象）。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。

# 2.静态代理

    interface ClothFactory{
        void produceCloth();
    }

    //代理类
    class  ProxyClothFactory implements ClothFactory{

        private  ClothFactory factory;//用被代理类对象进行实例化

        public ProxyClothFactory(ClothFactory factory) {
            this.factory = factory;
        }

        @Override
        public void produceCloth() {
            System.out.println("代理工厂做一些准备工作");
            factory.produceCloth();
            System.out.println("代理工厂做一些后续的工作");
        }
    }

    //被代理类
    class NikeClothFactory implements ClothFactory{

        @Override
        public void produceCloth() {
            System.out.println("Nike工厂生产一批商品");
        }
    }

    //进行测试
    public class StaticProxyTest {
        public static void main(String[] args) {
            //创建被代理类对象
            NikeClothFactory nike = new NikeClothFactory();
            //创建代理类对象
            ProxyClothFactory proxyClothFactory = new ProxyClothFactory(nike);

            proxyClothFactory.produceCloth();

        }
    }
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# 3 动态代理的特点

动态代理是指客户通过代理类来调用其它对象的方法，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
动态代理相比于静态代理的优点：
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。

代码举例如下:

    interface  Human{
        String getBelief();
        void eat(String food);
    }

    //被代理类
    class  SuperMan implements Human{

        @Override
        public String getBelief() {
            return "I believe I can fly";
        }

        @Override
        public void eat(String food) {
            System.out.println("我喜欢吃 " + food);
        }
    }

    class HumanUtil{
        public void method1(){
            System.out.println("*******方法一*******");
        }
        public void method2(){
            System.out.println("******方法二********");
        }
    }

    class ProxyFactory{

        //调用此方法，返回一个被代理类的对象。
        public static Object getProxyInstance(Object obj){ //obj：被代理类的对象
            MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler();

            handler.bind(obj);

            return  Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(),obj.getClass().getInterfaces(),handler);
        }
    }


    class MyInvocationHandler implements InvocationHandler{

        private Object obj;//需要使用被代理类对象进行赋值

        public void bind(Object obj){
            this.obj = obj;
    }

    //当我们通过代理类的对象，调用方法a时，就会自动的调用如下的方法：invoke()
    //将被代理类要执行的方法a的功能就声明在invoke()中
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

            HumanUtil util = new HumanUtil();
            util.method1();

            //method:即为代理类对象调用的方法，此方法也就作为了被代理类对象要调用的方法
            //obj:被代理类的对象
            Object returnValue = method.invoke(obj, args);

            util.method2();

            //上述方法（代理类对象或被代理类对象调用的方法）的返回值就作为当前类中的invoke()的返回值
            return  returnValue;
        }
    }

    public class ProxyTest {
        public static void main(String[] args) {

            SuperMan superMan = new SuperMan();
            //proxyInstance:代理类的对象
            Human proxyInstance = (Human) ProxyFactory.getProxyInstance(superMan);
            //当通过代理类对象调用方法时，会自动的调用被代理类中同名的方法
            String belief = proxyInstance.getBelief();
            System.out.println(belief);
            proxyInstance.eat("汉堡包");

            System.out.println("********************");


            NikeClothFactory nikeClothFactory = new NikeClothFactory();

            ClothFactory proxyClothFatory = (ClothFactory) ProxyFactory.getProxyInstance(nikeClothFactory);

            proxyClothFatory.produceCloth();

        }

    }
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Java 的反射机制主要体现在其动态性上

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Java泛型的使用
Lambda表达式

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