黑马程序员-----Java基础-----反射

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                       反射技术

反射技术：

Java反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，

都能够知道这个类中的所有属性和方法；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。

简单一句话：反射技术可以对类进行解剖。

应用

 一个已经可以使用的应用程序，因为程序已经做好可以运行使用，

不能再进行代码的加入了。而当后期我们新的功能加入程序时，该怎么做呢？

就如我们的电脑一样，后期我们可能会鼠标、键盘等，所以电脑给我们预留了usb接口

，只要符合这个接口规则的设备，电脑就可以通过加载驱动等操作来使用。

那这个程序能用了，如何使用后期出现的功能类呢？

常用的作法，会提供一个配置文件，来供以后实现此程序的类来扩展功能。

对外提供配置文件，让后期出现的子类直接将类名字配置到配置文件中即可。

该应用程序直接读取配置文件中的内容。并查找和给定名称相同的类文件。进行如下操作：

1）加载这个类。

2）创建该类的对象。

3）调用该类中的内容。

应用程序使用的类不确定时，可以通过提供配置文件，让使用者将具体的子

类存储到配置文件中。然后该程序通过反射技术，对指定的类进行内容的获取。

好处：反射技术大大提高了程序的扩展性

Class类中就包含属性有field（字段）、method（方法）、construction（构造函数）。

Class类中的方法：

static Class forName(String className)

 返回与给定字符串名的类或接口的相关联的Class对象。

 Class getClass()

返回的是Object运行时的类，即返回Class对象即字节码对象

Constructor getConstructor()

返回Constructor对象，它反映此Class对象所表示的类的指定公共构造方法。

Field getField(String name)

返回一个Field对象，它表示此Class对象所代表的类或接口的指定公共成员字段。

Field[] getFields()

返回包含某些Field对象的数组，表示所代表类中的成员字段。

Method getMethod(String name,Class… parameterTypes)

返回一个Method对象，它表示的是此Class对象所代表的类的指定公共成员方法。

Method[] getMehtods()

返回一个包含某些Method对象的数组，是所代表的的类中的公共成员方法。

String getName()

以String形式返回此Class对象所表示的实体名称。

String getSuperclass()

返回此Class所表示的类的超类的名称

boolean isArray()

判定此Class对象是否表示一个数组

boolean isPrimitive()

判断指定的Class对象是否是一个基本类型。

T newInstance()

创建此Class对象所表示的类的一个新实例。

 人--》Person

 java类---》Class

 

 如何获得各个字节码？

 类名.class           System.class

 对象.getClass  new Data().getClass();

 Class.forName("类名") Class.forName("java.util.Data");

  

public class test1 {
public static void main(String[] args) throws Exception
{
String str1 ="abc";
Class cls1 =str1.getClass();
Class cls2 = String.class;
Class cls3 = Class.forName("java.lang.String");
System.out.println(cls1==cls2);
System.out.println(cls1==cls3);
//都是true

System.out.println(cls1.isPrimitive());//false
System.out.println(int.class.isPrimitive());//true
System.out.println(int.class==Integer.class);//flase
System.out.println(int.class==Integer.TYPE);//true
System.out.println(int[].class.isPrimitive());//flase
System.out.println(int[].class.isArray());//true

//数组类型的Class实例对象   Class.isArray();

//总之，只要是源程序中出现的类型，都有各自的class实例对象。例如：int[] void

/*

 反射就是把java类中的各种成分映射成相应的java类。

 例如：

 一个java类中用一个Class类的对象来表示，一个类中的组成

 部分，成员变量，方法，构造方法，包等等信息也用一个个的java类来表示

 ，就像汽车是一个类，汽车中的发动机，变速箱也是一个个的类

 

 Constructor类  constructor--构造函数

 代表某个类中的一个构造方法。

 */
Constructor constructor1 = String.class.getConstructor(StringBuffer.class);
String str2 =(String)constructor1.newInstance(new StringBuffer("abc"));
System.out.println(str2.charAt(2));

/*

 得到某一个构造方法

 Constructor  constructor=Class.forName("java.util.String").getConstructor(StringBuffer.class);

 获得方法是要用到类型

 

 创建实例对象

 通常方法：String str =new String(new StringBuffer("abc"));

 反射方法：String str =(String)constructor.newInstance(new StringBuffer("abc"));

 调用获得的方法时要用到上面相同的实例对象。

 */
test2 pt1 = new test2(3,5);
Field fieldY = pt1.getClass().getField("y");
System.out.println(fieldY.get(pt1));
//fieldY的值是多少？是5？错，fieldY不是对象身上的变量，
//而是类上的要用它去取某个对象上对应的值。
Field fieldX = pt1.getClass().getDeclaredField("x");
fieldX.setAccessible(true);         //暴力反射
System.out.println(fieldX.get(pt1));

changeStringValue(pt1);
System.out.println(pt1);

Method methodCharAt = String.class.getMethod("charAt", int.class);
System.out.println(methodCharAt.invoke(str1, 1));
System.out.println(methodCharAt.invoke(str1, new Object[]{2}));

//正常方式调用TestArguments中的主函数
TestArguments.main(new String[]{"2256","656","546"});

String startingClassName = args[0];
Method mainMethod = Class.forName(startingClassName).getMethod("main",String[].class );
mainMethod.invoke(null, (Object)new String[]{"55","1","155"}); //静态可以为null

int [] a1 = new int[]{1,2,3};
int [] a2 = new int[4];
int [][] a3 = new int[2][3];
String [] a4 = new String[]{"a","b","c"};

System.out.println(a1.getClass()==a2.getClass());   //true

// System.out.println(a1.getClass() == a3.getClass());//flase

// System.out.println(a1.getClass() == a4.getClass());//flase
System.out.println(a1.getClass().getName());
System.out.println(a1.getClass().getSuperclass().getName());
System.out.println(a4.getClass().getSuperclass().getName());

Object aobj1 = a1;
Object aobj2 = a4;
//Object[] aobj3 = a1;flase int不是object
Object[] aobj4 = a3;
Object[] aobj5 = a4;

System.out.println(a1);
System.out.println(a4);
System.out.println(Arrays.asList(a1));
System.out.println(Arrays.asList(a4));

printObject(a4);
printObject("xyz");

}
private static void printObject(Object obj) {
Class clazz = obj.getClass();
if(clazz.isArray())
{
int len= Array.getLength(obj);
for(int i=0 ;i<len ;i++)
{
System.out.println(Array.get(obj, i));
}
}
else
{
System.out.println(obj);
}

}
private static void changeStringValue(Object obj)throws Exception
{
//字节码用== 比较。
Field[] fields = obj.getClass().getFields();
for(Field field : fields)
{
if(field.getType()==String.class)
{
String oldValue = (String)field.get(obj);
String newValue = oldValue.replace('b', 'a');
field.set(obj, newValue);
}
}

}

}

class TestArguments//在运行配置中添加到自变量中

{
public static void main(String[] args)
{
for(String arg :args)
{
System.out.println(arg);
}
}

}

public class test2 {

private int x;
public int y;
public String str1 = "ba11";
public String str2 = "basketball"; 
public String str3 = "itcast"; 

public String toString(){
return str1+".."+str2+"--"+str3;
}

public test2(int x, int y) {
super();
this.x = x;
this.y = y;
}

@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + x;
result = prime * result + y;
return result;
}

@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
test2 other = (test2) obj;
if (x != other.x)
return false;
if (y != other.y)
return false;
return true;
}

}

public class test3 {
public static void main(String[] args) throws Exception
{
InputStream is =new FileInputStream("config.properties");
Properties pro = new Properties();
pro.load(is);
is.close();
String className =pro.getProperty("className");
Collection collections =(Collection)Class.forName(className).newInstance();
//改变config.properties配置文件中的集合结果发变化HashSet---2，ArrayList---3

//Collection collections =new HashSet();//collections.size()  3个  hashcode和equals比较后变成2
//Collection collections =new ArrayList();//collections.size() 4个
test2 pt1 = new test2(3,3);
test2 pt2 = new test2(5,5);
test2 pt3 = new test2(3,3);

collections.add(pt1);
collections.add(pt2);
collections.add(pt3);
collections.add(pt1);

pt1.y =7;
collections.remove(pt1);//删不掉的，元素改动，内存区域变动，找不到了

System.out.println(collections.size());
}

}

config.properties配置文件

className=java.util.ArrayList

Constructor类

1、概述

如果指定的类中没有空参数的构造函数，或者要创建的类对象需要通过指定的

构造函数进行初始化。这时怎么办呢？这时就不能使用Class类中的newInstance方法了。

既然要通过指定的构造函数进行对象的初始化。就必须先获取这个

构造函数——Constructor。Constructor代表某个类的构造方法。

2、获取构造方法：

        1）得到这个类的所有构造方法：如得到上面示例中Person类的所有构造方法

              Constructor[] cons = Class.forName(“cn.itheima.Person”).getConstructors();

        2）获取某一个构造方法：

              Constructor con=Person.class.getConstructor(String.class,int.class);

3、创建实例对象：

        1）通常方式：Person p = new Person(“lisi”,30);

         2）反射方式：Person p= (Person)con.newInstance(“lisi”,30);

注：

        1、创建实例时newInstance方法中的参数列表必须与获取Constructor的
  方法getConstructor方法中的参数列表一致。

         2、newInstance()：构造出一个实例对象，每调用一次就构造一个对象。

         3、利用Constructor类来创建类实例的好处是可以指定构造函数，
  而Class类只能利用无参构造函数创建类实例对象。

Field类

1、Field类代表某个类中一个成员变量

2、方法

Field getField(String s);//只能获取公有和父类中公有

Field getDeclaredField(String s);//获取该类中任意成员变量，包括私有

setAccessible(ture);

如果是私有字段，要先将该私有字段进行取消权限检查的能力。也称暴力访问。

set(Object obj, Object value);//将指定对象变量上此Field对象表示的字段设置为指定的新值。

Object get(Object obj);//返回指定对象上Field表示的字段的值。

Method类

1、概述：Method类代表某个类中的一个成员方法。调用某个对象身上的方法，要先得到方法，再针对某个对象调用。

2、专家模式：谁调用这个数据，就是谁在调用它的专家。

如人关门：

        调用者：是门调用关的动作，对象是门，因为门知道如何执行关的动作，通过门轴之类的细节实现。

        指挥者：是人在指挥门做关的动作，只是给门发出了关的信号，让门执行。

        总结：变量使用方法，是方法本身知道如何实现执行的过程，也就是“方法对象”调用方法，才执行了方法的每个细节的。

3、方法

        Method[] getMethods();//只获取公共和父类中的方法。

        Method[] getDeclaredMethods();//获取本类中包含私有。

        Method   getMethod("方法名"，参数.class（如果是空参可以写null）);

        Object invoke(Object obj ,参数);//调用方法

        如果方法是静态，invoke方法中的对象参数可以为null。

如：

获取某个类中的某个方法：（如String str =”abc”）

        1）通常方式：str.charAt(1)

        2）反射方式：

 Method charAtMethod =Class.forName(“java.lang.String”).getMethod(“charAt”,int.class);

 charAtMethod.invoke(str,1);

说明：如果传递给Method对象的invoke()方法的第一个参数为null，说明Method对象对应的是一个静

态方法

数组的反射

1、具有相同维数和元素类型的数组属于同一个类型，即具有相同的Class实例对象。

数组字节码的名字：有[和数组对应类型的缩写，如int[]数组的名称为：[I

2、Object[]与String[]没有父子关系，Object与String有父子关系，所以new Object[]{“aaa”,”bb”}

不能强制转换成new String[]{“aaa”,”bb”}; Object x =“abc”能强制转换成String x =“abc”。

3、如何得到某个数组中的某个元素的类型，

        例：

              int a = new int[3]；Object[] obj=new Object[]{”ABC”,1};

        无法得到某个数组的具体类型，只能得到其中某个元素的类型，

        如：

               Obj[0].getClass().getName()得到的是java.lang.String。

4、Array工具类用于完成对数组的反射操作。

        Array.getLength(Object obj);//获取数组的长度

        Array.get(Object obj,int x);//获取数组中的元素

5、基本类型的一维数组可以被当作Object类型使用，不能当作Object[]类型使用；非基本类型的一维数组，

既可以当做Object类型使用，又可以当做Object[]类型使用。

HashCode的分析

        覆写hashCode()方法的意义：只有存入的是具有hashCode算法的集合的，覆写hashCode()方法才有价值。

1、哈希算法的由来：

        若在一个集合中查找是否含有某个对象，通常是一个个的去比较，找到后还要进行equals的比较，

对象特别多时，效率很低。有这么一种HashCode算法，有一个集合，把这个集合分成若干个区域，每个存进来的对象，

可以算出一个hashCode值，根据算出来的值，就放到相应的区域中去。当要查找某一个对象，只要算出这个对象的hashCode值，

看属于第几个区域，然后到相应的区域中去寻找，看是否有与此对象相等的对象。这样查找的性能就提高了。

2、要想HashCode方法有价值的话，前提是对象存入的是hash算法这种类型的集合当中才有价值。

如果不存入是hashCode算法的集合中，则不用复写此方法。

3、如果没有复写hashCode方法，对象的hashCode值是按照内存地址进行计算的。这样即使两个对象的内容是想等的，

但是存入集合中的内存地址值不同，导致hashCode值也不同，被存入的区域也不同。所以两个内容相等的对象，就可以存入集合中。

所以就有这样的说法：如果两个对象equals相等的话，你应该让他们的hashCode也相等。

如果对象存入的不是根据hash算法的集合中，就不需要复写hashCode方法。

4、当一个对象存储进HashSet集合中以后，就不能修改这个对象中的那些参与计算哈希值的字段了，

否则对象修改后的哈希值与最初存储进HashSet集合中的哈希值就不同了。在这种情况下，调用contains方法或者

remove方法来寻找或者删除这个对象的引用，就会找不到这个对象。从而导致无法从HashSet集合中单独删除当前对象

，从而造成内存泄露。（程序中某一些对象不再被使用，以为被删掉了，但是没有，还一直在占用内存中，

当这样的对象慢慢增加时，就会造成内存泄露。） 

补充：

内存泄露：某些对象不再使用了，占用着内存空间，并未被释放，就会导致内存泄露；也就是说当程序不断增加对象，

修改对象，删除对象，日积月累，内存就会用光了，就导致内存溢出。

1、框架：通过反射调用Java类的一种方式。

        如房地产商造房子用户住，门窗和空调等等内部都是由用户自己安装，
房子就是框架，用户需使用此框架，安好门窗等放入到房地产商提供的框架中。

        框架和工具类的区别：工具类被用户类调用，而框架是调用用户提供的类。

2、框架机器要解决的核心问题：

        我们在写框架（造房子的过程）的时候，调用的类（安装的门窗等）还未出现，
那么，框架无法知道要被调用的类名，所以在程序中无法直接new其某个类的实例对象，而要用反射来做。

3、简单框架程序的步骤：

        1）右击项目File命名一个配置文件如：config.properties,然后写入配置信息。
如键值对：className=java.util.ArrayList，等号右边的配置键，右边是值。

        2）代码实现，加载此文件：

                ①将文件读取到读取流中，要写出配置文件的绝对路径。

                    如：InputStream is=new FileInputStream(“配置文件”);

                ②用Properties类的load()方法将流中的数据存入集合。

                ③关闭流：关闭的是读取流，因为流中的数据已经加载进内存。

        3）通过getProperty()方法获取className，即配置的值，也就是某个类名。

        4）用反射的方式，创建对象newInstance()。

        5）执行程序主体功能

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