java反射和动态代理基础

• 类加载
  • 类初始化时机
  • 类加载器
• 反射
  • 概念
  • 使用步骤
    • 获取class对象
    • 从Class中获取信息
      • 获取对应类中的构造器，类型为Constructor
    • 获取方法，类型为Method
    • 获取变量，类型为Field
  • 结合配置文件的使用
  • 操作数组
  • 动态代理

类加载

• 类加载指的是将类的class文件读入内存，并为之创建一个java.lang.Class对象
• 当一个变量被修饰成static final，并在编译器就能确定其值，也就是常量，那么通过类名.变量名访问该变量时不会加载该类（也就是访问常量并不会初始化这个类）

类初始化时机

类从加载到虚拟机内存开始，到卸载出内存为止，真个生命周期包括：加载(Loading)，验证(Verification)，准备(Preparation)，解析(Resolution)，初始化(Initialization)，使用(Using)和卸载(Unloading)七个阶段。其中，验证、准备、解析三个部分统称为连接（Linking）

 

1. new对象、调用类的静态方法或者静态变量时
2. 虚拟机启动时，加载用户指定的main方法的所在类
3. 通过反射调用某个类
4. 初始化一个类时先初始化它的父类
5. 初始化某个类的子类

中心思想：初始化时机为该类首次主动使用
以下情况不会初始化

1、通过子类类名调用父类静态代码，不会触发子类的初始化。
2、通过数组来创建对象不会触发此类的初始化。
3、通过调用静态常量不会触发初始化。

类加载器

1. Bootstrap ClassLoader，被称为引导（也称为原始或根）类加载器。它负责加载 Java的核心类。在Sun的JVM中，当执行java.exe的命令时使用-Xbootclasspath选项或使用-D选项指定sun.boot.class.path系统属性值可以指定加载附加的类。根类加载器非常特殊，它并不是java.lang.ClassLoader的子类，而是由JVM自身实现的。
2. Extension ClassLoader，被称为扩展类加载器，它负责加载JRE的扩展目录（JAVA_HOME/jre/lib/ext或由java.ext.dirs系统属性指定的目录）中的JAR的类包。
3. System ClassLoaser，被称为系统（也称为应用）类加载器，它负责在JVM启动时，加载来自命令java中的-classpath选项或java.class.path系统属性，或CLASSPATH环境变量所指定的JAR包和类路径。

反射

概念

官方解释：JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

简单理解：反射就是直接通过字节码文件class，去使用它的变量，方法，和构造

使用步骤

1. 获得class对象
2. 从class中获取信息

获取class对象

共有三种方式：

1. 使用Class类的forName（类的全名），该方法需要传入参数，参数为某个类的全名（包名+类名）

Class.forName("com.test.User");

2. 调用某个类的class属性获取其对应的Class对象

User.class;

3. 调用某个对象的getClass()方法

User.getClass();

从Class中获取信息

获取对应类中的构造器，类型为Constructor

1. 获得所有public修饰的构造方法

public Constructor[] getConstructors();

2. 获得所有构造方法，包括私有

public Constructor[] getDeclaredConstructors();

3. 获取指定的public修饰构造方法，参数是该构造方法里参数的类型的class对象

public Constructor getConstructor(Class<?>... parameterTypes)；

例如：

 

4. 获取指定构造方法，包括私有

public Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)；

使用：拿到构造方法后，用Constructor对象调用newInstance()方法就可以调用该构造方法创建对象。例如

 

获得私有构造方法也可以使用，在newInstance操作前设置一下构造方法的访问权限：

constructor.setAccessible(true);

获取方法，类型为Method

1. 获取指定的public方法

public Method getMethod(String methodName ，Class<?>… parameterTypes) //第一个参数为方法名，后面参数为形参的类型的class
2. 获取所有public方法

public Method[] getMethods()
3. 获取指定的方法，包括私有

public Method getDeclaredMethods(String name ，Class<?>… parameterTypes)
4. 获取所有方法，包括私有

public Method[] getDeclaredMethods()

使用：invoke(对象名，实参）

 

获取变量，类型为Field

1. 获取指定的public变量

public Field getField(String name)

2. 获取所有public变量

public Field[] getFields()

3. 获取指定的变量，包括私有

public getDeclaredField(String name)

4. 获取所有变量，包括私有

public Field[] getDeclaredFields()

使用：set(对象，值）：设置属性；get(对象）：获取属性值

 

结合配置文件的使用

 

操作数组

可以通过java.lang.reflect下的Array类来操作数组

• static Object new Instance(Class<?> componentType,int... length):创建一个具有指定的元素类型、指定维度的数组
• static xxx get(Object array,int index)
• static void set(Object array,in index,xxx value)

 

动态代理

• 通过Proxy创建动态代理对象

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h) //三个参数分别为目标对象的类加载器，目标对象所有接口，实现了InvocationHandler接口的类

• InvocationHandler接口，重写invoke方法

 

 

作用：
1. 解决多个方法中调用了一个通用功能的问题
2. 解耦

举例说明：
在开发过程中，有些功能代码是可以共用的。比如有个学生类，里面有个写作业方法，写作业包含三个步骤，打开作业本，写，合上；老师类里有个批作业方法，包含三个步骤：打开作业本，批改，合上；学生类里还有个抄作业方法，包含三个步骤：打开作业本，抄作业，合上（什么鬼啊，我么都是好学生，抄什么作业啊）。
好的不要在意细节，以上例子只是想来说明一下代理的作用。对于以上的三个方法，打开和合上作业本就属于相同的代码块，于是初学者开发时为了节省时间会选择直接复制粘贴，像下面这样。

 

有一天，你发现需要修改红色部分的代码块，而你之前将此部分的代码块复制了好多遍，这时你发现，哇，维护起来好不方便哦。于是你想到了封装，可以把红色部分代码封装起来，在其他代码块里直接调用啊。

 

此时虽然解决了代码复用问题，但是却又提高了代码之间的耦合性。（开发的标准是要尽量做到高内聚，低耦合）现在的代码是这个样子：

 

而且调用方法的这句话也是一直在重复出现很麻烦哎
现在就让我们用动态代理来改进，所有的代理，就是帮你去做事啊，我们只需要写自己的专有方法即可，执行相同部分的代码这一步操作可以交给代理来做。
第一步，创建Student接口，包含写作业抄作业两个基本方法（jdk提供的动态代理只能做接口代理，所有要定义接口）

 

第二步，编写学生接口的实现类StudentImpl

 

第三步，实现InvocationHandler接口

 

第四步，编写代理工厂

 

第五步，测试

 

调用代理对象的方法时，其实走的就是重写的invoke方法，invoke方法里我们去调用了共用的方法，调用对象本身方法时就用到了反射