• Java基础第二十八天总结——反射机制


    目录:

    一、反射机制概述

    二、理解Class类并获取Class实例

    三、类的加载与ClassLoader的理解

    四、创建运行时类的对象

    五、获取运行时类的完整结构

    六、调用运行时类的指定结构

    七、反射的应用:动态代理

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    一、Java反射机制概述

    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。

    加载完类之后,在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象(一个类只有一个Class对象),这个对象就包含了完整的类的结构信息。通过这个对象看到类的结构,这个对象就像一面镜子,透过这个镜子看到类的结构。

    Java反射机制提供的功能:
    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
    反射相关的主要API:
     java.lang.Class:代表一个类
     java.lang.reflect.Method:代表类的方法
     java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量
     java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造器
     … …

    二、理解Class类并获取Class的实例

    Class类

    在Object类中定义了以下的方法,此方法
    将被所有子类继承:
    ● public final Class getClass()
    以上的方法返回值的类型是一个Class类,此类是Java反射的源头,实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解,即:可以通过对象反射求出类的名称。
     
    Class本身也是一个类
     Class 对象只能由系统建立对象
     一个加载的类在 JVM 中只会有一个Class实例
     一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
     每个类的实例都会记得自己是由哪个 Class 实例所生成通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
     Class类是Reflection的根源,针对任何你想动态加载、运行的类,唯有先获得相应的Class对象

    获取Class类的实例(四种方法)
    1)前提:若已知具体的类,通过类的class属性获取,该方法最为安全可靠,程序性能最高
    实例:Class clazz = String.class;
    2)前提:已知某个类的实例,调用该实例的getClass()方法获取Class对象
    实例:Class clazz = “www.atguigu.com”.getClass();
    3)前提:已知一个类的全类名,且该类在类路径下,可通过Class类的静态方法forName()获取,可能抛出ClassNotFoundException
    实例:Class clazz = Class.forName(“java.lang.String”);
    4)其他方式(不做要求)
    ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();
    Class clazz4 = cl.loadClass(“类的全类名”);
    哪些类型可以有Class对象?
    (1)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
    (2)interface:接口
    (3)[]:数组
    (4)enum:枚举
    (5)annotation:注解@interface
    (6)primitive type:基本数据类型
    (7)void

    三、类的加载与ClassLoader的理解

     

    了解:ClassLoader
    类加载器作用是用来把类(class)装载进内存的。JVM 规范定义了如下类型的类的加载器。

    四、创建运行时类的对象

    //1.根据全类名获取对应的Class对象
    String name = “atguigu.java.Person";
    Class clazz = null;
    clazz = Class.forName(name);
    //2.调用指定参数结构的构造器,生成Constructor的实例
    Constructor con = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);
    //3.通过Constructor的实例创建对应类的对象,并初始化类属性
    Person p2 = (Person) con.newInstance("Peter",20);
    System.out.println(p2)
     
    五、获取运行时类的完整结构
    通过反射获取运行时类的完整结构
    Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation
     实现的全部接口
     所继承的父类
     全部的构造器
     全部的方法
     全部的Field
     
    使用反射可以取得:
    1.实现的全部接口
     public Class<?>[] getInterfaces()
    确定此对象所表示的类或接口实现的接口。
    2.所继承的父类
     public Class<? Super T> getSuperclass()
    返回表示此 Class 所表示的实体(类、接口、基本类型)的父类的
    Class。
    3.全部的构造器
     public Constructor<T>[] getConstructors()
    返回此 Class 对象所表示的类的所有public构造方法。
     public Constructor<T>[] getDeclaredConstructors()
    返回此 Class 对象表示的类声明的所有构造方法。
     Constructor类中:
     取得修饰符: public int getModifiers();
     取得方法名称: public String getName();
     取得参数的类型:public Class<?>[] getParameterTypes();
    4.全部的方法
     public Method[] getDeclaredMethods()
    返回此Class对象所表示的类或接口的全部方法
     public Method[] getMethods()
    返回此Class对象所表示的类或接口的public的方法
     Method类中:
     public Class<?> getReturnType()取得全部的返回值
     public Class<?>[] getParameterTypes()取得全部的参数
     public int getModifiers()取得修饰符
     public Class<?>[] getExceptionTypes()取得异常信息
    5.全部的Field
    public Field[] getFields()
    返回此Class对象所表示的类或接口的public的Field。
    public Field[] getDeclaredFields()
    返回此Class对象所表示的类或接口的全部Field。
     Field方法中:
     public int getModifiers() 以整数形式返回此Field的修饰符
     public Class<?> getType() 得到Field的属性类型
     public String getName() 返回Field的名称。
    6. Annotation相关
     get Annotation(Class<T> annotationClass)
     getDeclaredAnnotations()
    7.泛型相关
    获取父类泛型类型:Type getGenericSuperclass()
    泛型类型:ParameterizedType
    获取实际的泛型类型参数数组:getActualTypeArguments()
    8.类所在的包
    Package getPackage() 
     
    小 结:
    1.在实际的操作中,取得类的信息的操作代码,并不会经常开发。
    2.一定要熟悉java.lang.reflect包的作用,反射机制。
    3.如何取得属性、方法、构造器的名称,修饰符等。

    六、调用运行时类的指定结构

    调用指定方法:

     调用指定属性

    在反射机制中,可以直接通过Field类操作类中的属性,通过Field类提供的set()和get()方法就可以完成设置和取得属性内容的操作。
     public Field getField(String name) 返回此Class对象表示的类或接口的指定的public的Field。
     public Field getDeclaredField(String name)返回此Class对象表示的类或接口的指定的Field。
     在Field中:
     public Object get(Object obj) 取得指定对象obj上此Field的属性内容
     public void set(Object obj,Object value) 设置指定对象obj上此Field的属性内容
     
    关于setAccessible方法的使用
     Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法。
     setAccessible启动和禁用访问安全检查的开关。
     参数值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查。
          提高反射的效率。如果代码中必须用反射,而该句代码需要频繁的被调用,那么请设置为true。
          使得原本无法访问的私有成员也可以访问
     参数值为false则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查。

    七、反射的应用:动态代理

    代理设计模式的原理:
    使用一个代理将对象包装起来, 然后用该代理对象取代原始对象。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。
    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

     

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