2020-05-03 · Java反射機(jī)制（上）

一、Java Reflection：

動(dòng)態(tài)語言 VS 靜態(tài)語言：

Java 反射機(jī)制提供的功能：

  1. 在運(yùn)行時(shí)判斷任意一個(gè)對(duì)象所屬的類。
  2. 在運(yùn)行時(shí)構(gòu)造任意一個(gè)類的對(duì)象。
  3. 在運(yùn)行時(shí)判斷任意一個(gè)類所具有的成員變量和方法。
  4. 在運(yùn)行時(shí)獲取泛型信息。
  5. 在運(yùn)行是調(diào)用任意一個(gè)對(duì)象的成員變量和方法。
  6. 在運(yùn)行是處理注解。
  7. 生成動(dòng)態(tài)代理。

反射相關(guān)的主要 API：

代碼演示：使用反射前和使用反射后：

Person 類（定義一些屬性方法來測試）：
package com.atguigu.java;

/**
 * @author shkstart
 * @create 2019 上午 10:38
 */
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，我是一個(gè)人");
    }

    private String showNation(String nation){
        System.out.println("我的國籍是：" + nation);
        return nation;
    }
}
使用反射前：
//反射之前，對(duì)于Person的操作
    @Test
    public void test1() {

        //1.創(chuàng)建Person類的對(duì)象
        Person p1 = new Person("Tom", 12);

        //2.通過對(duì)象，調(diào)用其內(nèi)部的屬性、方法
        p1.age = 10;
        System.out.println(p1.toString());

        p1.show();

        //在Person類外部，不可以通過Person類的對(duì)象調(diào)用其內(nèi)部私有結(jié)構(gòu)。
        //比如：name、showNation()以及私有的構(gòu)造器
    }
使用反射后：
//反射之后，對(duì)于Person的操作
    @Test
    public void test2() throws Exception{
        Class clazz = Person.class;
        //1.通過反射，創(chuàng)建Person類的對(duì)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.通過反射，調(diào)用對(duì)象指定的屬性、方法
        //調(diào)用屬性
        Field age = clazz.getDeclaredField("age");
        age.set(p,10);
        System.out.println(p.toString());

        //調(diào)用方法
        Method show = clazz.getDeclaredMethod("show");
        show.invoke(p);

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

        //通過反射，可以調(diào)用Person類的私有結(jié)構(gòu)的。比如：私有的構(gòu)造器、方法、屬性
        //調(diào)用私有的構(gòu)造器
        Constructor cons1 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
        cons1.setAccessible(true);
        Person p1 = (Person) cons1.newInstance("Jerry");
        System.out.println(p1);

        //調(diào)用私有的屬性
        Field name = clazz.getDeclaredField("name");
        name.setAccessible(true);
        name.set(p1,"HanMeimei");
        System.out.println(p1);

        //調(diào)用私有的方法
        Method showNation = clazz.getDeclaredMethod("showNation", String.class);
        showNation.setAccessible(true);
        String nation = (String) showNation.invoke(p1,"中國");//相當(dāng)于String nation = p1.showNation("中國")
        System.out.println(nation);


    }
    //疑問1：通過直接new的方式或反射的方式都可以調(diào)用公共的結(jié)構(gòu)，開發(fā)中到底用那個(gè)？
    //建議：直接new的方式。
    //什么時(shí)候會(huì)使用：反射的方式。 反射的特征：動(dòng)態(tài)性
    //疑問2：反射機(jī)制與面向?qū)ο笾械姆庋b性是不是矛盾的？如何看待兩個(gè)技術(shù)？
    //不矛盾。


二、理解 Class 類并獲取 Class 的實(shí)例：

2.1 Class 類：

2.2 Class 類的常用方法：

2.3 反射的應(yīng)用舉例：

2.4 獲取 Class 類的實(shí)例（四種方法）：

代碼：

    關(guān)于java.lang.Class類的理解
    1.類的加載過程：
    程序經(jīng)過javac.exe命令以后，會(huì)生成一個(gè)或多個(gè)字節(jié)碼文件(.class結(jié)尾)。
    接著我們使用java.exe命令對(duì)某個(gè)字節(jié)碼文件進(jìn)行解釋運(yùn)行。相當(dāng)于將某個(gè)字節(jié)碼文件
    加載到內(nèi)存中。此過程就稱為類的加載。加載到內(nèi)存中的類，我們就稱為運(yùn)行時(shí)類，此
    運(yùn)行時(shí)類，就作為Class的一個(gè)實(shí)例。

    2.換句話說，Class的實(shí)例就對(duì)應(yīng)著一個(gè)運(yùn)行時(shí)類。

    3.加載到內(nèi)存中的運(yùn)行時(shí)類，會(huì)緩存一定的時(shí)間。在此時(shí)間之內(nèi)，我們可以通過不同的方式
    來獲取此運(yùn)行時(shí)類。

    //獲取Class的實(shí)例的方式（前三種方式需要掌握）
    @Test
    public void test3() throws ClassNotFoundException {
        //方式一：調(diào)用運(yùn)行時(shí)類的屬性：.class
        Class clazz1 = Person.class;
        System.out.println(clazz1);
        //方式二：通過運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象,調(diào)用getClass()
        Person p1 = new Person();
        Class clazz2 = p1.getClass();
        System.out.println(clazz2);

        //方式三：使用最多，調(diào)用Class的靜態(tài)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：使用類的加載器：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);

    }

2.5 哪些類型可以有 Class 對(duì)象？

//萬事萬物皆對(duì)象？對(duì)象.xxx,File,URL,反射,前端、數(shù)據(jù)庫操作


    //Class實(shí)例可以是哪些結(jié)構(gòu)的說明：
    @Test
    public void test4(){
        Class c1 = Object.class;//對(duì)象
        Class c2 = Comparable.class;//接口1
        Class c3 = String[].class;//數(shù)組
        Class c4 = int[][].class;//二維數(shù)組
        Class c5 = ElementType.class;//枚舉類
        Class c6 = Override.class;//注解
        Class c7 = int.class;//基本類型
        Class c8 = void.class;//void
        Class c9 = Class.class;//class本身

        int[] a = new int[10];
        int[] b = new int[100];
        Class c10 = a.getClass();
        Class c11 = b.getClass();
        // 只要數(shù)組的元素類型與維度一樣，就是同一個(gè)Class
        System.out.println(c10 == c11);

    }


三、類的加載與 ClassLoader 的理解：

3.1 了解 類加載的過程：

3.2 了解 何時(shí)會(huì)發(fā)生類初始化？

3.3 了解 ClassLoader：

@Test
    public void test1(){
        //對(duì)于自定義類，使用系統(tǒng)類加載器進(jìn)行加載
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

        //獲取上一層的類加載器
        //調(diào)用系統(tǒng)類加載器的getParent()：獲取擴(kuò)展類加載器
        ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent();
        System.out.println(classLoader1);

        //調(diào)用擴(kuò)展類加載器的getParent()：無法獲取引導(dǎo)類加載器
        //引導(dǎo)類加載器主要負(fù)責(zé)加載java的核心類庫，無法加載自定義類的。
        ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();
        System.out.println(classLoader2);//null
        ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader3);//null

    }

Properties：讀取配置文件。


    Properties：用來讀取配置文件。

    @Test
    public void test2() throws Exception {

        Properties pros =  new Properties();
        //此時(shí)的文件默認(rèn)在當(dāng)前的module下。
        //讀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);

        //讀取配置文件的方式二：使用ClassLoader
        //配置文件默認(rèn)識(shí)別為：當(dāng)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、創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象：

@Test
    public void test1() throws IllegalAccessException, InstantiationException {

        Class<Person> clazz = Person.class;
        /*
        newInstance():調(diào)用此方法，創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象。內(nèi)部調(diào)用了運(yùn)行時(shí)類的空參的構(gòu)造器。

        要想此方法正常的創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象，要求：
        1.運(yùn)行時(shí)類必須提供空參的構(gòu)造器
        2.空參的構(gòu)造器的訪問權(quán)限得夠。通常，設(shè)置為public。


        在javabean中要求提供一個(gè)public的空參構(gòu)造器。原因：
        1.便于通過反射，創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象
        2.便于子類繼承此運(yùn)行時(shí)類時(shí)，默認(rèn)調(diào)用super()時(shí)，保證父類有此構(gòu)造器

        以前是使用new + 構(gòu)造器創(chuàng)建對(duì)象?，F(xiàn)在有了新方法創(chuàng)建了嗎？
        其實(shí)不是，底層還是使用構(gòu)造器創(chuàng)建對(duì)象，只是調(diào)用了空參的構(gòu)造器。
         */
        Person obj = clazz.newInstance();
        System.out.println(obj);

    }

體會(huì)反射的動(dòng)態(tài)性：

//體會(huì)反射的動(dòng)態(tài)性
利用隨機(jī)方法，體會(huì)反射機(jī)制的動(dòng)態(tài)性。
//
    @Test
    public void test2(){

        for(int i = 0;i < 100;i++){

            int num = new Random().nextInt(3);//隨機(jī)數(shù)范圍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();
            }
        }



    }

    /*
    創(chuàng)建一個(gè)指定類的對(duì)象。
    classPath:指定類的全類名
     */
    public Object getInstance(String classPath) throws Exception {
       Class clazz =  Class.forName(classPath);//獲取Class實(shí)例
       return clazz.newInstance();//調(diào)用空參構(gòu)造器
    }
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