java之反射详解
2017-12-26 09:00
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###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
* JVM将类加载过程分为三个步骤：装载（Load），链接（Link）和初始化(Initialize)链接又分为三个步骤，如下图所示：
* 1) 装载：查找并加载类的二进制数据；
* 2)链接：
验证：确保被加载类的正确性；
准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值；
解析：把类中的符号引用转换为直接引用；
* 3)初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值；
* 那为什么我要有验证这一步骤呢？首先如果由编译器生成的class文件，它肯定是符合JVM字节码格式的，但是万一有高手自己写一个class文件，让JVM加载并运行，用于恶意用途，就不妙了，因此这个class文件要先过验证这一关，不符合的话不会让它继续执行的，也是为了安全考虑吧。
* 准备阶段和初始化阶段看似有点牟盾，其实是不牟盾的，如果类中有语句：private static int a = 10，它的执行过程是这样的，首先字节码文件被加载到内存后，先进行链接的验证这一步骤，验证通过后准备阶段，给a分配内存，因为变量a是static的，所以此时a等于int类型的默认初始值0，即a=0,然后到解析（后面在说），到初始化这一步骤时，才把a的真正的值10赋给a,此时a=10。
* 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
###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
###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
###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)
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 {
pu
9dc1
blic 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();
}
}
###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
###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
###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)
###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？
* 泛型只在编译期有效。在运行期会擦除。
###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。
###10_反射(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。
###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)
* why？？？？？？？
###12_设计模式(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
* 1,装饰
* 2,单例
* 3,简单工厂
* 4,工厂方法
* 5,适配器
* 6,模版
* 代理模式？？？
###13_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
###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
###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
###16_JDK5新特性(枚举类的常见方法)
* A:枚举类的常见方法
* int ordinal()
* 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
###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
###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
class Test {
public void run() {
final int x = 10;
class Inner {
public void method() {
System.out.println(x);
}
}
Inner i = new Inner();
i.method();
}
}
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。
* 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
* JVM将类加载过程分为三个步骤：装载（Load），链接（Link）和初始化(Initialize)链接又分为三个步骤，如下图所示：
* 1) 装载：查找并加载类的二进制数据；
* 2)链接：
验证：确保被加载类的正确性；
准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值；
解析：把类中的符号引用转换为直接引用；
* 3)初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值；
* 那为什么我要有验证这一步骤呢？首先如果由编译器生成的class文件，它肯定是符合JVM字节码格式的，但是万一有高手自己写一个class文件，让JVM加载并运行，用于恶意用途，就不妙了，因此这个class文件要先过验证这一关，不符合的话不会让它继续执行的，也是为了安全考虑吧。
* 准备阶段和初始化阶段看似有点牟盾，其实是不牟盾的，如果类中有语句：private static int a = 10，它的执行过程是这样的，首先字节码文件被加载到内存后，先进行链接的验证这一步骤，验证通过后准备阶段，给a分配内存，因为变量a是static的，所以此时a等于int类型的默认初始值0，即a=0,然后到解析（后面在说），到初始化这一步骤时，才把a的真正的值10赋给a,此时a=10。
* 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
###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
###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
###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)
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 {
pu
9dc1
blic 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();
}
}
###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
###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
###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)
###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？
* 泛型只在编译期有效。在运行期会擦除。
###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。
###10_反射(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。
###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)
* why？？？？？？？
###12_设计模式(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
* 1,装饰
* 2,单例
* 3,简单工厂
* 4,工厂方法
* 5,适配器
* 6,模版
* 代理模式？？？
###13_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
###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
###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
###16_JDK5新特性(枚举类的常见方法)
* A:枚举类的常见方法
* int ordinal()
* 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
###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
###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
class Test {
public void run() {
final int x = 10;
class Inner {
public void method() {
System.out.println(x);
}
}
Inner i = new Inner();
i.method();
}
}
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。
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