一、反射
1.1、反射概述
JAVA反射是在运行状态中,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方法和属性;这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。
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。
反射的功能:
反射的应用:
1. 通过使用类全名创建类实例来使用外部用户定义的类。
例如Java数据库开发中,需要在运行时使用JDBC驱动包中的驱动类,可以通过反射机制在运行中获取。
Class.forName( “com.mysql.cj.jdbc.Driver” );
2. 开发类浏览器和智能IDE。
例如Eclipse工具,左侧的包浏览器可以查看类的结构,右侧代码编辑区,如果启用了提示功能,在对象后输入“.”运算符,会自动提示该对象所属类的所有可用属性和方法。这些IDE工具的功能需要反射机制实现。
3. 在测试工具中用于检测类的内部结构。
例如Java的单元测试框架Junit就是基于反射和注解实现的
4. 在框架开发中用于实现配置信息的处理。
例如Java Web开发中要学习的Struts2,Spring的框架功能的实现都需要用到反射
5. 实现Java的动态代理。
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。
/** * * 动态代理的举例 * * @author shkstart * @create 2019 上午 10:18 */ 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,返回一个代理类的对象。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,就会自动的调用如下的方法: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中的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,会自动的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(); } }
最后思考体会反射的动态性
框架 = 反射 + 注解 + 设计模式。
1.2、使用反射
1.2.1 Class类
java.lang.Class类是所有Reflection API的切入点,是所有反射操作的入口。
在Java程序运行过程中,对程序中每种类型的对象,Java虚拟机都会实例化一个不可变的java.lang.Class实例,每个对象都是引用或者原始类型。
反射机制里主要会用到以下四种类
1.java.lang.Class.java:类对象;
2.java.lang.reflect.Constructor.java:类的构造器对象;
3.java.lang.reflect.Method.java:类的方法对象;
4.java.lang.reflect.Field.java:类的属性对象;
1.获取Class实例的三种方法,最常用的是第3种;
- 对象.getClass()
- 类型名.class
- Class.forName()
(示例代码于code/ClassEx.java)
2.获取类的成员
这时候就用到了java.lang.reflect.Field.java类。一个Field提供类或接口中一个成员变量(属性)的信息,也可以动态访问。
Class中提供了两类用于访问成员变量,成员方法和构造方法的方法:
- 列出所有成员的方法
- 根据名字搜索特定成员的方法
public Field getDeclaredField(String name) //根据名字获取类中定义的成员变量,不包括继承父类的成员 public Field getField(String name) //根据名字获取类中定义的公有成员变量,包括继承父类的成员 public Field[] getDeclaredFields() //获取类中声明的所有成员变量,返回Field[]类型,不含继承父类的成员 public Field[] getFields() //获取类中声明的所有公有成员变量,返回Field[]类型 • 1
(示例代码于 code/RefEx)
3.获取类的成员方法
public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) //根据名字获取类中定义的成员方法,不包括继承父类的成员方法 public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) //根据名字获取类中定义的公有成员方法,包括继承父类的成员方法 public Method[] getDeclaredMethods() //获取类中声明的所有成员方法,返回Method[]类型,不含继承父类的成员 public Method[] getMethods() //获取类中声明的所有公有成员方法,返回Method[]类型
(示例代码于 code/RefEx)
4.获取类的构造方法
public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes) //根据参数类型列表获取类中定义的构造方法 public Constructor<T> getConstructor(Class<?>… parameterTypes) //根据参数类型列表获取类中定义的公有构造方法 public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() //获取类中声明的所有构造方法,返回Constructor[]类型 public Constructor<?>[] getConstructors() //获取类中声明的所有公有构造方法,返回Constructor[]类型
5.调用成员方法
**Method.invoke(Object obj, Object… args)**实现方法调用,多用于不得不用反射的的情况下。
第一个参数是调用这个方法的类实例,如果该方法是静态的,第一个参数为null
后面几个参数是该方法的参数,如果方法没有参数,可以省略
调用成员方法的案例:示例代码见 code/Deet.java
6.用反射的方式给对象的属性设置值,获取对象的属性值
- 给定类的实例,可以使用反射来设置该类实例中成员变量的值。
- 通常是以常规方式无法设置的情况下才这样操作。
- 因为这种访问违反了类的封装性的设计意图,耗费额外的系统开销,所以应该尽可能的酌情使用。
(示例代码见 code/Test.java)
7**.通过Constructor实例创建对象。**
创建类实例(类对象)(重点掌握):
常规情况下是使用new操作符调用类的构造方法来创建类实例:
Date date = new Date();
使用反射创建类实例有两种方法:
Class.newInstance() //只能调用类的无参数的非私有构造方法 //抛出构造方法的异常 Constructor.newInstance(Object... initargs) //可以调用类的任何构造方法 //用InvocationTargetException封装异常来抛出
使用反射的注意事项:
反射是强大的,但不应滥用。如果可以在不使用反射的情况下进行操作,则优选避免使用反射。
反射增加了JVM的系统开销,性能上比不使用反射慢。
反射可能违反某些安全策略。
反射允许访问私有成员,打破了封装,可能破坏可移植性。
二、注解
2.1 什么是注解
注解,一种元数据形式,提供有关程序的数据,该数据不属于程序本身。注释对其注释的代码的操作没有直接影响。
注解的语法:
@注解类型名
注释有多种用途,其中包括:
- 编译前:为编译器提供编译检查的依据,辅助检查代码错误或抑制检查异常。
- 编译中或发布时:给编译器提供信息生成代码或给其他工具提供信息生成文档等。
- 运行时:在运行过程中提供信息给解释器,辅助程序执行。
- 注解经常和反射结合起来用,多用于框架中。
2.2 内置的注解
2.2.1 Override
- 加在方法前
- 表示重写(覆盖)父类的方法;
- 如果重写(覆盖)有错误,则报错。
- 因此重写父类方法,请加上@Override注解。
class Parent { String name; public Parent(){} public Parent(String name) { this.name = name; } public void sayHello() { System.out.println("你好,我是" + name ); } } public class Child extends Parent { String name; public Child{} @Override public void sayHello(String str) { //这里会报错 super.sayHello(); System.out.println("Hello,im Datawhale"); } } /** 本段代码则不会提示错误 public class Child extends Parent { String name; public Child{} @Override public void sayHello() { super.sayHello(); System.out.println("Hello,im Datawhale"); } } **/
2.3 自定义注解
日常开发中我们使用class、interface比较多,而注解和它们一样,也是一种类的类型,他是用的修饰符为 @interface @元注解
使用@interface自定义注解时,自动继承了java.lang.annotation.Annotation接口,语法如下:
public @interface MyTestAnnotation { 注解属性 [default 默认值]
2.4 元注解
元注解负责注解其他注解。Java5.0定义了4个标准的meta-annotation类型,它们被用来提供对其它 annotation类型作说明。
@Target,
@Retention,
@Documented,
@Inherited
@Target说明了Annotation所修饰的对象范围:Annotation可被用于 packages、types(类、接口、枚举、Annotation类型)、类型成员(方法、构造方法、成员变量、枚举值)、方法参数和本地变量(如循环变量、catch参数)。
取值(ElementType)有:
1.CONSTRUCTOR:用于描述构造器
2.FIELD:用于描述域
3.LOCAL_VARIABLE:用于描述局部变量
4.METHOD:用于描述方法
5.PACKAGE:用于描述包
6.PARAMETER:用于描述参数
7.TYPE:用于描述类、接口(包括注解类型) 或enum声明
@Target(ElementType.TYPE) public @interface Table { } @Target(ElementType.FIELD) public @interface NoDBColumn { }
@Retention定义了该Annotation被保留的时间长短:某些Annotation仅出现在源代码中,而被编译器丢弃;而另一些却被编译在class文件中;编译在class文件中的Annotation可能会被虚拟机忽略,而另一些在class被装载时将被读取(请注意并不影响class的执行,因为Annotation与class在使用上是被分离的)。
ElementType.TYPE_PARAMETER 表示该注解能写在类型变量的声明语句中(如:泛型声明。
ElementType.TYPE_USE 表示该注解能写在使用类型的任何语句中。
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