反射的概述

1.本章的主要内容

2.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
框架 = 反射 + 注解 + 设计模式

3.体会反射机制的“动态性”

//体会反射的动态性
@Test
public void test2(){
    for (int i = 0;i < 100;i++){
        int num = new Random().nextInt(3);//0,1,2
        String classPath = "";
        switch (num){
            case 0:
                classPath = "java.util.Date";
                break;
            case 1:
                classPath = "java.lang.Object";
                break;
            case 2:
                classPath = "java1.Person";
                break;
        }
        try {
            Object obj = getInstance(classPath);
            System.out.println(obj);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
/*
创建一个指定类的对象
classPath：指定类的全类名
 */
public Object getInstance(String classPath) throws Exception {
    Class clazz =  Class.forName(classPath);
    return clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
}

4.反射机制能提供的功能

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

5.相关API

java.lang.Class java.lang.reflect.Method java.lang.reflect.Field java.lang.reflect.Constructor …

Class类的理解与获取Class的实例

1.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

2.获取Class实例的几种方式：前三种方式需要掌握

//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，调用getClass()
Person p1 = new Person();
Class clazz2 = p1.getClass();
System.out.println(clazz2);
//方式三：调用Class的静态方法：forName(String classPath)
Class clazz3 = Class.forName("java1.Person");
System.out.println(clazz3);
//方式四：使用类的加载器：ClassLoader（了解）
ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
Class clazz4 = classLoader.loadClass("java1.Person");
System.out.println(clazz4);
System.out.println(clazz1 == clazz2);
System.out.println(clazz1 == clazz3);
System.out.println(clazz1 = clazz2);

3.总结：创建类的对象的方式？

方式一：new + 构造器 方式二：要创建Xxx类的对象，可以考虑：Xxx、Xxxs、XxxFactory、XxxBuider类中查看是否有静态方法的存在，可以调用其静态方法，创建Xxx对象 方式三：通过反射

4.Class实例可以是哪些结构的说明

了解ClassLoader

1.类的加载过程 —- 了解

2.类的加载器的作用

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：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

3.类的加载器的分类

4.Java类编译、运行的执行的流程

5.使用ClassLoader加载src目录下的配置文件

    /*
    Properties：用来读取配置文件
     */
    @Test
    public void test2() throws Exception{
        Properties pros = new Properties();
        //此时的文件默认在当前module下
        //读取配置文件方式一：
//        FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
//        FileInputStream fis = new
FileInputStream("src\\jdbc1.properties");
//        pros.load(fis);
        //读取配置文件方式二：使用ClassLoader
        //配置文件默认识别为：当前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);
    }

反射应用一：创建运行时类的对象

1.代码举例

Class<Person> clazz = Person.class;
        Person p = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
//        Object obj = clazz.newInstance();
        System.out.println(p);

2.说明

newInstance()：调用此方法，创建对应的运行时类的对象。内部调用了运行时类的空参构造器 **要想此方法正常地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得够。通常设置为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，默认调用super()时，保证父类有此构造器

反射应用二：获取运行时类的完整结构

我们可以通过反射，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。。。

典型代码：
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);
    }
    System.out.println();
    //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);
    }
}

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);
    }
}

获取构造器结构：

      @Test
    public void test1(){
        Class clazz = Person.class;
        //getConstructors()：获取当前运行时类中声明为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);
    }

获取运行时类的带泛型的父类的泛型：代码：逻辑性代码 vs 功能性代码**

    @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：

    @Test
    public void test5(){
        Class clazz = Person.class;
        Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();
        for (Class c : interfaces){
            System.out.println(c);
        }
        System.out.println();
        //获取运行时类父类实现的接口
        Class[] interfaces1 = clazz.getSuperclass().getInterfaces();
        for (Class c : interfaces1){
            System.out.println(c);
        }
    }

**获取运行时类所在的包：

    @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);
        }
    }

**

反射应用三：调用运行时类的指定结构

调用指定属性：

@Test
public void testField1() throws Exception{
    Class clazz = Person.class;
    //创建运行时类的对象
    Person p = (Person)clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
   //1.getDeclaredField(String fieldName)：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.获取、设置指定对象的此属性值
    name.set(p, "Tom");
    System.out.println(name.get(p));
}

**

调用指定方法：

@Test
public void testMethod() throws Exception{
    Class clazz = Person.class;
    //创建运行时类的对象
    Person p = (Person)clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
    /*
    1.获取指定的方法
    getDeclaredMethod()：参数1：指明获取方法的名称 参数2：指明获取方法的形参列表
     */
    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 returnValue = show.invoke(p, "CHN");
    System.out.println(returnValue);
    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null
    Object returnVal = showDesc.invoke(Person.class);
    System.out.println(returnVal);//null
}

调用指定构造器：

@Test
public void testConstructor() 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 per = (Person) constructor.newInstance("Tom");
    System.out.println(per);
}

反射的应用四：动态代理

1.动态代理的原理：

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

2.静态代理
2.1举例：
实现Runnable接口的方法创建多线程

Class Mythread implements Runnable{ }//相当于被代理类
Class Thread implements Runnable{ }//相当于代理类
    main(){
        MyThread t = new MyThread();
        Thread thread = new thread(t);
        thread.start();//启动线程；调用线程的run()
}

2.2静态代理的缺点：

① 代理类和目标对象的类都是在编译期间确定下来，不利于程序的扩展 ② 每一个代理类只能为一个接口服务，这样一来程序开发中会产生过多代理

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

4.动态代理的实现
4.1需要解决的两个问题：

问题一：如何根据加载到内存中的被代理类，动态的创建一个代理类及其对象 （通过Proxy.newProxyInstance()实现）
问题二：当通过代理类的对象调用方法a时，如何动态的去调用被代理类中的同名方法a（通过InvocationHandler接口的实现类及其方法invoke()）

4.2代码实现：

/**
 * 动态代理举例
 */
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("=============通用方法一=============");
    }
    public void method2(){
        System.out.println("=============通用方法二=============");
    }
}
class ProxyFactory{
    //调用此方法，返回一个代理类对象。解决问题一
    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;//需要使用被代理类的对象进行赋值
    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();
        //上述方法的返回值就作为当前类的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，会自动调用被代理类中同名的方法
        String belief = proxyInstance.getBelief();
        System.out.println(belief);
        proxyInstance.eat("四川麻辣烫");
        System.out.println("*********************************");
        NikeClothFactory nikeClothFactory = new NikeClothFactory();
        ClothFactory proxyClothFactory = (ClothFactory) ProxyFactory.getProxyInstance(nikeClothFactory);
        proxyClothFactory.produceCloth();
    }
}

体会：反射的动态性