java編程學習:一篇文章了解 Java 反射和應用

什么是反射

反射就是指程序在運行的時候可以知道一個類的自身信息。

對于任何一個類:可以知道這個類的屬性和方法。

對于任何一個對象:可以調(diào)用這個對象的任何一個方法和屬性。

反射就是把java類中的各種成分映射成一個個的Java對象

例如:一個類有:成員變量、方法、構(gòu)造方法、包等等信息,利用反射技術(shù)可以對一個類進行?解剖,把個個?組成部分映射成一個個對象。

(其實:一個類中這些成員方法、構(gòu)造方法、在加入類中都有一個類來描述)

反射的功能

在運行時判斷任意一個對象所屬的類

在運行的時候構(gòu)造任意一個類的對象

在運行時判斷一個類所具有的成員變量和方法

在運行時調(diào)用任何一個對象的方法

生成動態(tài)代理(會有一篇關(guān)于動態(tài)代理的文章,在這里挖坑)

反射的優(yōu)點和缺點

動態(tài)編譯和靜態(tài)編譯

反射用到的是動態(tài)編譯,既然有動態(tài)編譯,就會有靜態(tài)編譯

那么動態(tài)編譯和靜態(tài)編譯又有什么區(qū)別?

靜態(tài)編譯:在編譯的時候進確定類型,如果綁定對象成功,new?是靜態(tài)加載類,就編譯通過。

1 代碼示例


2 解釋

當在Phone.java里面寫好代碼的時候,如果需要添加新的類,則需要直接在文件里面修改代碼。假如需要添加一個華為手機,則我需要在Phone.java文件里面加個if語句判斷傳進來的參數(shù)是不是"huawei",這樣增加了類之間的耦合性。

當刪除一個類的時候Phone.java編譯可能會出現(xiàn)錯誤。??假如我刪除了小米手機這個類,phone.java文件沒有刪除if判斷語句,那么phone.java在編譯的時候則會失敗。

沒刪除Xiaomi.java編譯的時候是成功并且成功運行



刪除Xiaomi.java編譯的時候就會失敗了,因為Xiaomi.java不存在



動態(tài)編譯:在運行的時候確定類型,綁定對象。最大發(fā)揮了Java的多態(tài),降低類之間的耦合性。

1 代碼示例

Phone.java


2 解釋

(1)對比靜態(tài)編譯,當我們需要往Phone.java里面?zhèn)鬟f新的類參數(shù)的時候,根本不需要修改Phone.java的代碼,因為這里應用了Java的多態(tài)。只要新建一個新的類實現(xiàn)了PhoneInterface的接口,把類名傳進去就可以調(diào)用。這里體現(xiàn)了?需要哪個類的對象就動態(tài)的創(chuàng)建哪個類的對象,也就是說動態(tài)的實現(xiàn)了類的加載。


(2)當刪除一個類的時候,Phone.java文件不會編譯失敗。

比如說刪除OnePlus.java



區(qū)別:這里說明了動態(tài)加載的在不修改Phone.java的前提下不會因為其它類的不存在而導致整個文件不能編譯,而靜態(tài)加載則會編譯的時候綁定對象,從而導致編譯失敗。

優(yōu)點

以實現(xiàn)動態(tài)創(chuàng)建對象和編譯,體現(xiàn)出很大的靈活性,特別是在J2EE的開發(fā)中它的靈活性就表現(xiàn)的十分明顯。比如,一個大型的軟件,不可能一次就把把它設(shè)計的很完美,當這個程序編譯后,發(fā)布了,當發(fā)現(xiàn)需要更新某些功能時,我們不可能要用戶把以前的卸載,再重新安裝新的版本,假如這樣的話,這個軟件肯定是沒有多少人用的。采用靜態(tài)的話,需要把整個程序重新編譯一次才可以實現(xiàn)功能的更新,而采用反射機制的話,它就可以不用卸載,只需要在運行時才動態(tài)的創(chuàng)建和編譯,就可以實現(xiàn)該功能。

缺點

對性能有影響。使用反射基本上是一種解釋操作,我們可以告訴JVM,我們希望做什么并且它滿足我們的要求。這類操作總是慢于只直接執(zhí)行相同的操作。

Class類和類類型

Class類

所有的類是java.lang.Class類的對象,Class類是所有類的類,反射的基礎(chǔ)。

Class對象(類類型)

普通類構(gòu)造對象是:Student?s?=?new?Student();

但Class對象則不是,看Class類的源碼,構(gòu)造器是私有的,則用戶無法直接像普通類那樣new一個Class的對象,只有JVM才可以構(gòu)造Class對象。

private Class(ClassLoader loader) { // Initialize final field for classLoader. The initialization value of non-null // prevents future JIT optimizations from assuming this final field is null. classLoader = loader; }

但是我們可以通過一個已知的類獲得Class對象

有以下三種方式:

Class s = Student.class;

Class s1 = new Student().getClass();

Class s2 = Class.forName("Student");

Class對象就是類類型,在這里表示的是Student類的類型,下面看一個圖了解Class對象是什么和類在JVM中加載的過程

由圖中可以看出,一個具體的Class對象就保存了具體類的基本屬性和方法,并且可以調(diào)用。

Student類


反射相關(guān)操作

文章開始說過,反射會把一個類的成分(成員變量,方法,構(gòu)造器)各自映射成一個個對象(Field對象,Method對象,Construct對象),

一個類中這些成員方法、構(gòu)造方法、在加入類中都有一個類來描述。

java.lang.reflect.Constructor; java.lang.reflect.Field;? java.lang.reflect.Method;? java.lang.reflect.Modifier;

通過Class對象我們可以做什么呢?

獲取成員方法Method

獲取成員變量Field

獲取構(gòu)造函數(shù)Construct

獲取成員方法

用法

例子

結(jié)果


只要知道包的限定名,就可以對Student這個類進行所有操作

獲取成員變量信息

成員變量 = 成員類型+變量名

用法

獲取成員變量,通過Class類的以下方法,變量是成員變量名


例子

獲取構(gòu)造函數(shù)信息

獲取構(gòu)造函數(shù),Class的方法如下

用法



例子

Student類的私有構(gòu)造函數(shù)

獲取私有的構(gòu)造函數(shù),并且設(shè)置為public從而可以創(chuàng)建對象


結(jié)果


實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫增,查。

原理

保存數(shù)據(jù)時:把pojo類的屬性取出來,拼湊sql語句

查詢數(shù)據(jù)的時:把查詢到的數(shù)據(jù)包裝成一個Java對象

一張數(shù)據(jù)表對應java的一個pojo對象,表中的每一個字段(column)對應pojo的每一個屬性

數(shù)據(jù)表名和Pojo的類名相等,column和pojo的屬性相等,不區(qū)分大小寫(數(shù)據(jù)庫中不區(qū)分大小寫)

pojo的每一個屬性的get和set方法,都是為了后續(xù)的操作

實例

數(shù)據(jù)表User


pojo User類

package dbtest;

public class User {

? ? private int id;

? ? private String name;

? ? private String pwd;

? ? private int age;

? ? @Override

publicStringtoString()

{

? ? ? ? return "User{" +

? ? ? ? ? ? ? ? "id=" + id +

? ? ? ? ? ? ? ? ", name='" + name + '\'' +

? ? ? ? ? ? ? ? ", pwd='" + pwd + '\'' +

? ? ? ? ? ? ? ? ", age=" + age +

? ? ? ? ? ? ? ? '}';

? ? }

? ? publicintgetId(){

? ? ? ? return id;

? ? }

? ? publicvoidsetId(intid){

? ? ? ? this.id = id;

? ? }

? ? publicStringgetName(){

? ? ? ? return name;

? ? }

? ? publicvoidsetName(String name){

? ? ? ? this.name = name;

? ? }

? ? publicStringgetPwd(){

? ? ? ? return pwd;

? ? }

? ? publicvoidsetPwd(String pwd){

? ? ? ? this.pwd = pwd;

? ? }

? ? publicintgetAge(){

? ? ? ? return age;

? ? }

? ? publicvoidsetAge(intage){

? ? ? ? this.age = age;

? ? }

}


數(shù)據(jù)庫連接的工廠類

操作數(shù)據(jù)庫的dao

package dbtest;

import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.lang.reflect.Method;

import java.sql.*;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class SqlSession {

? ? publicstaticStringgetSaveObjectSql(Object o)throws InvocationTargetException, IllegalAccessException{

? ? ? ? String sql = "insert into ";

? ? ? ? /*獲取Class對象*/

? ? ? ? Class c = o.getClass();

? ? ? ? /*獲取pojo所有的方法*/

? ? ? ? Method[] methods = c.getDeclaredMethods();

? ? ? ? /*獲取全類名*/

? ? ? ? String cName = c.getName();

? ? ? ? /*通過全類名獲取數(shù)據(jù)庫名稱*/

? ? ? ? String tableName = cName.substring(cName.lastIndexOf(".")+1,cName.length());

? ? ? ? sql+= tableName + "(";

? ? ? ? /*字段名字*/

? ? ? ? List<String> fieldList = new ArrayList<>();

? ? ? ? /*字段對應的值*/

? ? ? ? List valueList = new ArrayList();

? ? ? ? /*遍歷Class對象的Method對象,就可以執(zhí)行相對于的方法了*/

? ? ? ? for?(Method?method?:

? ? ? ? ? ? ? ? methods) {

? ? ? ? ? ? String methodName = method.getName();

? ? ? ? ? ? /*找出get方法,并設(shè)置值*/

? ? ? ? ? ? if(methodName.startsWith("get")?&&?!method.equals("getClass")){

? ? ? ? ? ? ? ? String fieldName = methodName.substring(3,methodName.length());

? ? ? ? ? ? ? ? fieldList.add(fieldName);

? ? ? ? ? ? ? ? Object res = method.invoke(o,null);

? ? ? ? ? ? ? ? if(res instanceof String){

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? valueList.add("\""+res+"\"");

? ? ? ? ? ? ? ? }else{

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? valueList.add(res);

? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? }

? ? ? ? /*拼接sql語句的字段*/

? ? ? ? for (int i = 0; i <fieldList.size() ; i++) {

? ? ? ? ? ? if(i < fieldList.size() - 1){

? ? ? ? ? ? ? ? sql += fieldList.get(i) + ",";

? ? ? ? ? ? }else{

? ? ? ? ? ? ? ? sql += fieldList.get(i) + ") values (";

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? }

? ? ? ? /*拼接sql語句的值*/

? ? ? ? for (int i = 0; i <valueList.size() ; i++) {

? ? ? ? ? ? if(i < valueList.size()-1){

? ? ? ? ? ? ? ? sql += valueList.get(i) + ",";

? ? ? ? ? ? }else{

? ? ? ? ? ? ? ? sql += valueList.get(i) + ")";

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? }

? ? ? ? return sql;

? ? }

? ? /*保存數(shù)據(jù)的操作*/

? ? publicintsaveObject(Object o)throws InvocationTargetException, IllegalAccessException, SQLException{

? ? ? ? Connection connection = ConnectDBFactory.getDBConnection();

? ? ? ? String sql = getSaveObjectSql(o);

? ? ? ? PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql);

? ? ? ? int i = 0;

? ? ? ? i = statement.executeUpdate();

? ? ? ? return i;

? ? }

? ? /*

* 查詢數(shù)據(jù),查詢出來的數(shù)據(jù)映射到pojo的每一個屬性上

* */

? ? publicObjectgetObject(String pname,intid)throws ClassNotFoundException{

? ? ? ? /*通過包名獲取數(shù)據(jù)表名*/

? ? ? ? String tableName =? pname.substring(pname.lastIndexOf(".")+1,pname.length());

? ? ? ? String sql = "select * from " + tableName + " where Id = " + id;

? ? ? ? Connection conn = ConnectDBFactory.getDBConnection();

? ? ? ? Class c = Class.forName(pname);

? ? ? ? Object obj = null;

? ? ? ? try{

? ? ? ? ? ? Statement statement = conn.createStatement();

? ? ? ? ? ? ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);

? ? ? ? ? ? Method[] methods = c.getDeclaredMethods();

? ? ? ? ? ? while(resultSet.next()){

? ? ? ? ? ? ? ? obj = c.newInstance();

? ? ? ? ? ? ? ? for?(Method?method?:methods

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ) {

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? String methodName = method.getName();

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if(methodName.startsWith("set")){

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? /*通過方法名獲取數(shù)據(jù)庫的列名*/

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? String columnName = methodName.substring(3,methodName.length());

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? /*獲取參數(shù)的類型*/

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Class[] params = method.getParameterTypes();

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? /*判斷參數(shù)的類型*/

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if(params[0] == String.class){

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? method.invoke(obj,resultSet.getString(columnName));

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if(params[0] == int.class){

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? method.invoke(obj,resultSet.getInt(columnName));

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? }catch (Exception e){

? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();

? ? ? ? }

? ? ? ? return obj;

? ? }

? ? publicstaticvoidmain(String[] args){

? ? ? ? try{

? ? ? ? ? ? SqlSession session = new SqlSession();

? ? ? ? ? ? User user = new User();

? ? ? ? ? ? user.setAge(22);

? ? ? ? ? ? user.setName("JiemingLi");

? ? ? ? ? ? user.setId(44);

? ? ? ? ? ? user.setPwd("123456");

? ? ? ? ? ? int resNum? = session.saveObject(user);

? ? ? ? ? ? if(resNum > 0){

? ? ? ? ? ? ? ? System.out.println("成功");

? ? ? ? ? ? }else{

? ? ? ? ? ? ? ? System.out.println("插入失敗");

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? User res = (User)session.getObject("dbtest.User",44);

? ? ? ? ? ? System.out.println(res);

? ? ? ? }catch (Exception e){

? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();

? ? ? ? }

? ? }

}

結(jié)果


總結(jié)

Java反射非常好用,靈活性非常大,不用花費太多的時間去寫操作數(shù)據(jù)庫的代碼,讓重點在開發(fā)者的業(yè)務邏輯上?,F(xiàn)在很多和數(shù)據(jù)庫操作的框架都用到反射,只要配置文件,按照框架的規(guī)則就可以對數(shù)據(jù)庫進行相對應的操作了。

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