黑马程序员——Java重点基础之反射

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一，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

二，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

三，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

四，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)

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 Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
/*Juicer j = new Juicer();
//j.run(new Apple());
j.run(new Orange());*/
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("config.properties"));    //创建输入流对象,关联配置文件
Class<?> clazz = Class.forName(br.readLine());                                  //读取配置文件一行内容,获取该类的字节码对象
Fruit f = (Fruit) clazz.newInstance();                                          //通过字节码对象创建实例对象
Juicer j = new Juicer();
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("榨出一杯桔子汁儿");
}
}

class Juicer {
public void run(Fruit f) {
f.squeeze();
}

}

六，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

七，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

八，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)

九，通过反射越过泛型检查

A:案例演示

ArrayList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？

public static void main(String[] args) throws Exception {
ArrayList<Integer> al = new ArrayList<>();
al.add(2);
al.add(54);
al.add(66);
//		al.add("abc");

Class clazz = Class.forName("java.util.ArrayList");
Method me = clazz.getMethod("add", Object.class);
me.invoke(al, "abc");

System.out.println(al);
}

十，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。

public static void main(String[] args) throws Exception, Exception {
Student stu = new Student("May",23);
setProperty(stu,"age",25);
System.out.println(stu);
}
public static void setProperty(Object obj, String propertyName,Object value) throws Exception, SecurityException{
Class clazz = obj.getClass();
Field field = clazz.getDeclaredField(propertyName);
field.setAccessible(true);
field.set(obj, value);
}

十一，练习

已知一个类，定义如下：

package cn.itcast.heima;
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。

BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("yyy.properties"));
Class clazz = Class.forName(br.readLine());
Method me = clazz.getMethod("run");
me.invoke(clazz.newInstance());

十二，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)

Dog类实现Animal,MyInvocationHandler类实现InvocationHandler接口。动态代理对象的实现代码：

Dog dog = new Dog();
dog.eat();
dog.sleep();
System.out.println("-------------------------");
MyInvocationHandler h = new MyInvocationHandler(dog);
Animal dog2 = (Animal) Proxy.newProxyInstance(dog.getClass().getClassLoader(), dog.getClass().getInterfaces(),h);
dog2.eat();
dog2.sleep();

十三，模版(Template)设计模式概述和使用

A:模版设计模式概述

模版方法模式就是定义一个算法的骨架，而将具体的算法延迟到子类中来实现

B:优点和缺点

a:优点

使用模版方法模式，在定义算法骨架的同时，可以很灵活的实现具体的算法，满足用户灵活多变的需求

b:缺点

如果算法骨架有修改的话，则需要修改抽象类

我们学过的设计模式有： 1,装饰 2,单例 3,简单工厂 4,工厂方法 5,适配器 6,模版

十四，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

JDK1.5的新特性有 ：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

十五，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

十六，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

十七，JDK5新特性(枚举类的常见方法)

A:枚举类的常见方法

int ordinal() //枚举项都是有编号的
int compareTo(E o) //比较的是编号
String name() //获取实例名称
String toString()
T valueOf(Class type,String name) //通过字节码对象获取枚举项

Week2 mon = Week2.valueOf(Week2.class, "MON");		//通过字节码对象获取枚举项
System.out.println(mon);

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

Week2[] arr = Week2.values();
for (Week2 week2 : arr) {
System.out.println(week2);
}

B:案例演示

枚举类的常见方法

Week3 mon = Week3.TUE;
switch (mon) {
case MON:
System.out.println("星期一");
break;
case TUE:
System.out.println("星期二");
break;
}

Week3枚举类的代码：

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();

}

十八，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

十九，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

二十，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();
}

}