java 反射
学习深入java虚拟机
泛型就是标签
###27.01_反射(类的加载概述和加载时机)
* A:类的加载概述
* 当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，初始化三步来实现对这个类进行初始化。
* 加载
* 就是指将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。任何类被使用时系统都会建立一个Class对象。
* 连接
* 验证 是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致
* 准备 负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值
* 解析 将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用
* 初始化 就是我们以前讲过的初始化步骤
* B:加载时机
* 创建类的实例
* 访问类的静态变量，或者为静态变量赋值
* 调用类的静态方法
* 使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象
* 初始化某个类的子类
* 直接使用java.exe命令来运行某个主类
###27.02_反射(类加载器的概述和分类)
* A:类加载器的概述
* 负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应的Class对象。虽然我们不需要关心类加载机制，但是了解这个机制我们就能更好的理解程序的运行。
* B:类加载器的分类
* Bootstrap ClassLoader 根类加载器
* Extension ClassLoader 扩展类加载器
* Sysetm ClassLoader 系统类加载器
* C:类加载器的作用
* Bootstrap ClassLoader 根类加载器
* 也被称为引导类加载器，负责Java核心类的加载
* 比如System,String等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中
* Extension ClassLoader 扩展类加载器
* 负责JRE的扩展目录中jar包的加载。
* 在JDK中JRE的lib目录下ext目录
* Sysetm ClassLoader 系统类加载器
* 负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径
###27.03_反射(反射概述)
* A:反射概述
* 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。
* 要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。
* 而解剖使用的就是Class类中的方法，所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象。
* B:三种方式
* a:Object类的getClass()方法,判断两个对象是否是同一个字节码文件
* b:静态属性class,锁对象
* c:Class类中静态方法forName(),读取配置文件
* C:案例演示
* 获取class文件对象的三种方式
图解:
案例:
public class Person {
private String name;
private int age;
public Person() {
super();
}
public Person(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.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;
}
@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + age;
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
return result;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (this.getClass() != obj.getClass()) //判断调用对象和传入对象的字节码文件是否是同一个字节码文件
return false;
Person other = (Person) obj;
if (age != other.age)
return false;
if (name == null) {
if (other.name != null)
return false;
} else if (!name.equals(other.name))
return false;
return true;
}
@Override
public String toString() {
return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
public void eat() {
System.out.println("今天吃了一顿金钱豹");
}
public void eat(int num) {
System.out.println("今天吃了" + num + "顿金钱豹");
}
}
案例(获取Class对象的三种方式):
package com.heima.reflect;
import com.heima.bean.Person;
public class Demo1_Reflect {
/**
* @param args
* @throws ClassNotFoundException
*/
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class clazz1 = Class.forName("com.heima.bean.Person");
Class clazz2 = Person.class;
Person p = new Person();
Class clazz3 = p.getClass();
System.out.println(clazz1 == clazz2);
System.out.println(clazz2 == clazz3);
}
}
###27.04_反射(Class.forName()读取配置文件举例)
* 榨汁机(Juicer)榨汁的案例
* 分别有水果(Fruit)苹果(Apple)香蕉(Banana)桔子(Orange)榨汁(squeeze)
案例(实现过程一):
package com.heima.myreflect;
import java.io.IOException;
public class Demo2_Reflect {
/**
* * 榨汁机(Juicer)榨汁的案例 分别有水果(Fruit)苹果(Apple)香蕉(Banana)桔子(Orange)榨汁(squeeze)
*
* @throws IOException
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
Juicer j = new Juicer(); // 创建榨汁机
j.run(new Apple());
j.run(new Orange());
}
}
class Apple {
public void squeeze() {
System.out.println("榨出一杯苹果汁儿");
}
}
class Orange {
public void squeeze() {
System.out.println("榨出一杯橘子汁儿");
}
}
class Juicer {
public void run(Apple a) {
a.squeeze();
}
public void run(Orange o) {
o.squeeze();
}
}
案例(实现过程二):
在项目根路径下建立config.properties文件,内容存放具体的类名,如"com.heima.reflect.Apple"
public class Demo2_Reflect {
/**
* * 榨汁机(Juicer)榨汁的案例
* 分别有水果(Fruit)苹果(Apple)香蕉(Banana)桔子(Orange)榨汁(squeeze)
* @throws IOException
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
Juicer j = new Juicer(); //创建榨汁机
//j.run(new Apple());
//j.run(new Orange());
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("config.properties"));
Class clazz = Class.forName(br.readLine()); //获取该类的字节码文件
Fruit f = (Fruit) clazz.newInstance(); //创建实例对象
j.run(f);
}
}
interface Fruit {
public void squeeze();
}
class Apple implements Fruit {
public void squeeze() {
System.out.println("榨出一杯苹果汁儿");
}
}
class Orange implements Fruit {
public void squeeze() {
System.out.println("榨出一杯橘子汁儿");
}
}
class Juicer {
/*public void run(Apple a) {
a.squeeze();
}
public void run(Orange o) {
o.squeeze();
}*/
public void run(Fruit f) {
f.squeeze();
}
}
###27.05_反射(通过反射获取带参构造方法并使用)
* Constructor
* Class类的newInstance()方法是使用该类无参的构造函数创建对象, 如果一个类没有无参的构造函数, 就不能这样创建了,可以调用Class类的getConstructor(String.class,int.class)方法获取一个指定的构造函数然后再调用Constructor类的newInstance("张三",20)方法创建对象
案例:
import com.heima.bean.Person;
public class Demo3_Constructor {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class clazz = Class.forName("com.heima.bean.Person");//右键copy获取
//Person p = (Person) clazz.newInstance(); 通过无餐构造创建对象
//System.out.println(p);
Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class); //获取有参构造
Person p = (Person) c.newInstance("张三",23); //通过有参构造创建对象
System.out.println(p);
}
}
重要 单列。.装饰。工厂 设计模式 懒汉式，饿汉式
数组有索引，在内存中是连续的
String 长度不可变
StringBuffer 可变 底层没有final修饰
###27.06_反射(通过反射获取成员变量并使用)
* Field
* Class.getField(String)方法可以获取类中的指定字段(可见的), 如果是私有的可以用getDeclaedField("name")方法获取,通过set(obj, "李四")方法可以设置指定对象上该字段的值, 如果是私有的需要先调用setAccessible(true)设置访问权限,用获取的指定的字段调用get(obj)可以获取指定对象中该字段的值
案例:
public class Demo4_Field {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class clazz = Class.forName("com.heima.bean.Person");
Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class); //获取有参构造
Person p = (Person) c.newInstance("张三",23); //通过有参构造创建对象
//因为name属性为私有的,用下面注释掉的代码无法获取
//Field f = clazz.getField("name"); //获取姓名字段
//f.set(p, "李四"); //修改姓名的值
Field f = clazz.getDeclaredField("name"); //暴力反射获取字段
f.setAccessible(true); //去除私有权限
f.set(p, "李四");
System.out.println(p);
}
}
###27.07_反射(通过反射获取方法并使用)
* Method
* Class.getMethod(String, Class...) 和 Class.getDeclaredMethod(String, Class...)方法可以获取类中的指定方法,调用invoke(Object, Object...)可以调用该方法,Class.getMethod("eat") invoke(obj) Class.getMethod("eat",int.class) invoke(obj,10)
案例:
public class Demo5_Method {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class clazz = Class.forName("com.heima.bean.Person");
Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class); //获取有参构造
Person p = (Person) c.newInstance("张三",23); //通过有参构造创建对象
Method m = clazz.getMethod("eat"); //获取eat方法
m.invoke(p);
Method m2 = clazz.getMethod("eat", int.class); //获取有参的eat方法
m2.invoke(p, 10);
}
}
###27.08_反射(通过反射越过泛型检查)
* A:案例演示
* ArrayList<Integer>的一个对象，在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现呢？
案例:
public class Test1 {
/**
* @param args
* ArrayList<Integer>的一个对象，在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现呢？
* 泛型只在编译期有效,在运行期会被擦除掉,生成.class文件之后泛型就没有了
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(111);
list.add(222);
Class clazz = Class.forName("java.util.ArrayList"); //获取字节码对象
Method m = clazz.getMethod("add", Object.class); //获取add方法
m.invoke(list, "abc");
System.out.println(list);
}
}
###27.09_反射(通过反射写一个通用的设置某个对象的某个属性为指定的值)
* A:案例演示
* public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value){}，此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设置为value。
案例:
public class Tool {
//此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设置为value。
public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value) throws Exception {
Class clazz = obj.getClass(); //获取字节码对象
Field f = clazz.getDeclaredField(propertyName); //暴力反射获取字段
f.setAccessible(true); //去除权限
f.set(obj, value);
}
}
public class Test3 {
/**
* * A:案例演示
* public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value){}，
* 此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设置为value。
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
Student s = new Student("张三", 23);
System.out.println(s);
Tool t = new Tool();
t.setProperty(s, "name", "李四");
System.out.println(s);
}
}
class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
super();
}
public Student(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.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;
}
@Override
public String toString() {
return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
}
###27.10_反射(练习)
* 已知一个类，定义如下：
* public class DemoClass {
public void run() {
System.out.println("welcome to heima!");
}
}
* (1) 写一个Properties格式的配置文件，配置类的完整名称。
* (2) 写一个程序，读取这个Properties配置文件，获得类的完整名称并加载这个类，用反射的方式运行run方法。
案例:
public class DemoClass {
public void run() {
System.out.println("welcome to heima!");
}
}
在项目根路径下建立xxx.properties文件,内容"com.heima.test.DemoClass"
public class Test2 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("xxx.properties")); //创建输入流关联xxx.properties
Class clazz = Class.forName(br.readLine()); //读取配置文件中类名,获取字节码对象
DemoClass dc = (DemoClass) clazz.newInstance(); //通过字节码对象创建对象
dc.run();
}
}
###27.11_反射(动态代理的概述和实现)
* A:动态代理概述
* 代理：本来应该自己做的事情，请了别人来做，被请的人就是代理对象。
* 举例：春节回家买票让人代买
* 动态代理：在程序运行过程中产生的这个对象,而程序运行过程中产生对象其实就是我们刚才反射讲解的内容，所以，动态代理其实就是通过反射来生成一个代理
* 在Java中java.lang.reflect包下提供了一个Proxy类和一个InvocationHandler接口，通过使用这个类和接口就可以生成动态代理对象。JDK提供的代理只能针对接口做代理。我们有更强大的代理cglib，Proxy类中的方法创建动态代理类对象
* public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)
* 最终会调用InvocationHandler的方法
* InvocationHandler Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args)
案例:
//定义User接口
public interface User {
public void add();
public void delete();
}
package com.heima.proxy;
//定义实现类UserImplements
public class UserImp implements User {
/**
* 这样做权限校验和日志记录非常不好,因为在修改源码
*/
@Override
public void add() {
//System.out.println("权限校验");
System.out.println("添加功能");
//System.out.println("日志记录");
}
@Override
public void delete() {
//System.out.println("权限校验");
System.out.println("删除功能");
//System.out.println("日志记录");
}
}
package com.heima.proxy;
//定义InvocationHandler的实现类
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
private Object target;
public MyInvocationHandler(Object target) {//Object target:用于接收被代理的对象
this.target = target;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
System.out.println("权限校验");
method.invoke(target, args); //执行被代理target对象的方法
System.out.println("日志记录");
return null;
}
}
package com.heima.proxy;
import java.lang.reflect.Proxy;
//定义测试类
public class Test {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
//一.先演示UserImpl不用代理的情况
/*UserImp ui = new UserImp();
ui.add();
ui.delete();
System.out.println("-------------------------------");*/
/*
* public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,
* InvocationHandler h)
*/
/*MyInvocationHandler m = new MyInvocationHandler(ui);
//二.演示UserImpl用代理的情况
User u = (User)Proxy.newProxyInstance(ui.getClass().getClassLoader(), ui.getClass().getInterfaces(), m);
u.add();
u.delete();*/
//三.StudentImpl不用代理的情况
StudentImp si = new StudentImp();
si.login();
si.submit();
System.out.println("-------------------------------");
//四.StudentImpl用代理的情况
MyInvocationHandler m = new MyInvocationHandler(si);
Student s = (Student)Proxy.newProxyInstance(si.getClass().getClassLoader(),si.getClass().getInterfaces(), m);
s.login();
s.submit();
}
}
//定义Student接口
public interface Student {
public void login();
public void submit();
}
package com.heima.proxy;
//定义Student接口的实现类StudentImpl
public class StudentImp implements Student {
@Override
public void login() {
System.out.println("登录");
}
@Override
public void submit() {
System.out.println("提交");
}
}
###27.12_JDK5新特性(自己实现枚举类)
* A:枚举概述
* 是指将变量的值一一列出来,变量的值只限于列举出来的值的范围内。举例：一周只有7天，一年只有12个月等。
* B:回想单例设计模式：单例类是一个类只有一个实例
* 那么多例类就是一个类有多个实例，但不是无限个数的实例，而是有限个数的实例。这才能是枚举类。
* C:案例演示
* 自己实现枚举类
1,自动拆装箱
2,泛型
3,可变参数
4,静态导入
5,增强for循环
6,互斥锁
7,枚举
案例:
//自定义枚举类的方法一
public class Week {
public static final Week MON = new Week();
public static final Week TUE = new Week();
public static final Week WED = new Week();
private Week(){} //私有构造,不让其他类创建本类对象
}
//自定义枚举类的方法二
public class Week2 {
public static final Week2 MON = new Week2("星期一");
public static final Week2 TUE = new Week2("星期二");
public static final Week2 WED = new Week2("星期三");
private String name;
private Week2(String name){
this.name = name;
} //私有构造,不让其他类创建本类对象
public String getName() {
return name;
}
}
//自定义枚举类的方法三
public abstract class Week3 {
public static final Week3 MON = new Week3("星期一") {
public void show() {
System.out.println("星期一");
}
};
public static final Week3 TUE = new Week3("星期二"){
public void show() {
System.out.println("星期二");
}
};
public static final Week3 WED = new Week3("星期三"){
public void show() {
System.out.println("星期三");
}
};
private String name;
private Week3(String name){
this.name = name;
} //私有构造,不让其他类创建本类对象
public String getName() {
return name;
}
public abstract void show();
}
package com.heima.enumdef;
//测试上面自定义枚举类的三种方式
public class Demo1_Enum {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
//demo1();
//demo2();
Week3 mon = Week3.MON;
mon.show();
}
public static void demo2() {
Week2 mon = Week2.MON;
System.out.println(mon.getName());
}
public static void demo1() {
Week mon = Week.MON;
Week tue = Week.TUE;
Week wed = Week.WED;
System.out.println(mon);
}
}
###27.14_JDK5新特性(通过enum实现枚举类)
* A:案例演示
* 通过enum实现枚举类
案例:
package com.heima.enumdef2;
//通过jdk中的enum定义枚举类的方式一
public enum Week {
MON,TUE,WED;
}
package com.heima.enumdef2;
//通过jdk中的enum定义枚举类的方式二
public enum Week2 {
MON("星期一"),TUE("星期二"),WED("星期三");
private String name;
private Week2(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public String toString() {
return name;
}
}
package com.heima.enumdef2;
//通过jdk中的enum定义枚举类的方式三
public enum Week3 {
MON("星期一"){
public void show() {
System.out.println("星期一");
}
},TUE("星期二"){
public void show() {
System.out.println("星期二");
}
},WED("星期三"){
public void show() {
System.out.println("星期三");
}
};
private String name;
private Week3(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public abstract void show();
}
package com.heima.enumdef2;
//测试上面定义枚举类的三种方式
public class Demo1_Enum {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
//demo1();
//demo2();
//demo3();
}
public static void demo3() {
Week3 mon = Week3.MON;
mon.show();
}
public static void demo2() {
Week2 mon = Week2.MON;
System.out.println(mon.getName());
}
public static void demo1() {
Week mon = Week.MON;
System.out.println(mon);
}
}
###27.15_JDK5新特性(枚举的注意事项)
* A:案例演示
* 定义枚举类要用关键字enum
* 所有枚举类都是Enum的子类
* 枚举类的第一行上必须是枚举项，最后一个枚举项后的分号是可以省略的，但是如果枚举类有其他的东西，这个分号就不能省略。建议不要省略
* 枚举类可以有构造器，但必须是private的，它默认的也是private的。
* 枚举类也可以有抽象方法，但是枚举项必须重写该方法
* 枚举在switch语句中的使用
案例:
package com.heima.enumdef2;
//枚举在switch中的应用,测试上面定义的枚举类
public class Demo1_Enum {
public static void main(String[] args) {
Week3 mon = Week3.TUE;
switch (mon) {
case MON:
System.out.println("星期一");
break;
case TUE:
System.out.println("星期二");
break;
}
}
}
###27.16_JDK5新特性(枚举类的常见方法)
* A:枚举类的常见方法
* int ordinal():返回枚举常量的序数（它在枚举声明中的位置，其中初始常量序数为零）。
* int compareTo(E o)
* String name()
* String toString()
* <T> T valueOf(Class<T> type,String name)
* values()
* 此方法虽然在JDK文档中查找不到，但每个枚举类都具有该方法，它遍历枚举类的所有枚举值非常方便
* B:案例演示
* 枚举类的常见方法
案例:
public class Demo2_Enum {
public static void main(String[] args) {
//demo1();
demo2();
demo3();
}
public static void demo2() {
Week2 mon = Week2.valueOf(Week2.class, "MON"); //通过字节码对象获取枚举项
System.out.println(mon);
}
public static void demo3() {
Week2[] arr = Week2.values();
for (Week2 week2 : arr) {
System.out.println(week2);
}
}
public static void demo1() {
Week2 mon = Week2.MON;
Week2 tue = Week2.TUE;
Week2 wed = Week2.WED;
/*System.out.println(mon.ordinal()); //枚举项都是有编号的
System.out.println(tue.ordinal());
System.out.println(wed.ordinal());
System.out.println(mon.compareTo(tue)); //比较的是编号
System.out.println(mon.compareTo(wed));*/
System.out.println(mon.name()); //获取实例名称
System.out.println(mon.toString()); //调用重写之后的toString方法
}
}
###27.17_JDK7新特性(JDK7的六个新特性回顾和讲解)
* A:二进制字面量
* B:数字字面量可以出现下划线
* C:switch 语句可以用字符串
* D:泛型简化,菱形泛型
* E:异常的多个catch合并,每个异常用或|
* F:try-with-resources 语句
案例:
package com.heima.jdk7;
public class Demo1_JDK7 {
/**
* A:二进制字面量
* B:数字字面量可以出现下划线
* C:switch 语句可以用字符串
* D:泛型简化,菱形泛型
* E:异常的多个catch合并,每个异常用或|
* F:try-with-resources 语句,1.7版标准的异常处理代码
*
* 100_000
*/
public static void main(String[] args) {
System.out.println(0b110);
System.out.println(100_000);
}
}
###27.18_JDK8新特性(JDK8的新特性)
* 接口中可以定义有方法体的方法,如果是非静态,必须用default修饰
* 如果是静态的就不用了
内部类前面的final可以省略
（局部内部类在访问他所在方法中的局部变量必须用final修饰,为什么?
因为当调用这个方法时,局部变量如果没有用final修饰,他的生命周期和方法的生命周期是一样的,当方法弹栈,这个局部变量也会消失,那么如果局部内部类对象还没有马上消失想用这个局部变量,就没有了,如果用final修饰会在类加载的时候进入常量池,即使方法弹栈,常量池的常量还在,也可以继续使用）
class Test {
public void run() {
final int x = 10;
class Inner {
public void method() {
System.out.println(x);
}
}
Inner i = new Inner();
i.method();
}
}
案例:
class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
/*Demo d = new Demo();
d.print();
Inter.method();*/
Demo d = new Demo();
d.run();
}
}
interface Inter {
public default void print() {
System.out.println("Hello World");
}
public static void method() {
System.out.println("static method");
}
}
class Demo implements Inter {
public void run() {
int num = 10; //JDK8,前面的final可以省略
class Inner {
public void fun() {
System.out.println(num);
}
}
Inner i = new Inner();
i.fun();
}