Java基础（反射，类加载，动态代理）

反射（类的加载和加载时机）

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。

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的步骤

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

直接使用java.exe命令来运行某个主类

反射（类加载器的概述和分类）

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能更好的理解程序的运行。

类加载 的分类

Bootstrap ClassLoader 根系加载器

Extension ClassLoader 扩展类加载器

System ClassLoader 系统类加载器

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的扩展目录下jar包的加载

在jdk中JRE的lib目录下的ext目录

System 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环境变量指导的jar包和类路径。

反射概述

java反射机制是运行状态中，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，所以先要获取每一个字节码文件对应的Class类型的对象。

三种方式

Object类的getClass()方法，判断两个对象是否是同一个字节码文件

静态属性class，锁对象

class类中 静态方法forName()，读取配置文件

案例演示

Class clazz1 = Class.forName("com.heima.bean.Person");//第3种
Class clazz2 = Person.class;//第2种

Person p = new Person();
Class clazz3 = p.getClass();//第1种

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)

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
4000
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();
}

}

反射的常用API

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

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)

*

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。

案例如下

Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class);   //获取有参构造
Person p = (Person) c.newInstance("张三",23);
//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");

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);

反射(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？泛型只在编译期有效,在运行期会被擦除掉

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);

综合练习

(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("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();

动态代理

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)

动态代理的例子：

第1步：写个接口

public interface Student {
public void login();

public void submit();
}

第2步：写个接口的实现类

public class StudentImp implements Student {

@Override
public void login() {
System.out.println("登录");
}

@Override
public void submit() {
System.out.println("提交");
}

}

第3步：写个实现InvocationHandler接口的子类

public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
private Object target;

public MyInvocationHandler(Object target) {
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;
}

}

最后一步：

public class Test {

/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {

StudentImp si = new StudentImp();
si.login();
si.submit();

System.out.println("---------------代理后---------");
MyInvocationHandler m = new MyInvocationHandler(si);
Student s = (Student)Proxy.newProxyInstance(si.getClass().getClassLoader(), si.getClass().getInterfaces(), m);

s.login();
s.submit();
}

}