JAVA基础——反射，反射详细内容介绍，类加载，反射获得有参无参构造，获取方法，获取属性，越过泛型检查，动态代理

一、 类的加载概述和加载时机

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。

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：默认初始化，构造初始化。 加载时机 创建类的实例。（new一个对象）访问类的静态变量，或者为静态变量赋值。（静态成员变量）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（父类先加载，子类再加载）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

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。

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 类加载器的作用

（1) 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

（2) 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

（3) 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环境变量所指定的jar包和类路径。简单来说，就是我们写项目自己写的导入的jar包和自己写的java文件

我们在写代码完成运行时，编译器会将我们写的代码转成一个字节码文件，字节码文件会通过类加载器，引入到Java虚拟机中运行，也就是放到内存中运行。运行时，会战胜字节码对象。我们主要学习是对字节码对象进行修改，获取，也就是反射机制。

三、 反射概述以及获取字节码对象

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。 获取字节码对象的三种方式 Class类中静态方法forName(),读取配置文件。如：写一个proprities文件获取数据库的连接。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。如，多线程中的锁对象。 案例一： Class clazz1=Class.forName("com.day27.bean.Person"); Class clazz2=Person.class;//获取Person的字节码对象 Person person =new Person(); Class clazz3= person.getClass(); System.out.println(clazz1 ==clazz2); System.out.println(clazz2 ==clazz3);

效果如下： 表示为同一个类

案例二：

//获得Demo字节码文件的类加载器 Class clazz = Demo.class;//获得Demo的字节码对象 ClassLoader classLoader = clazz.getClassLoader();//获得类加载器 //getResource的参数路径相对classes（src） //获得classes(src)下的任何的资源 String path = classLoader.getResource("com/aiit/classloader/jdbc.properties").getPath(); //classLoader.getResourceAsStream(""); System.out.println(path);

案例二表示获取字节码对象有何作用。其可以获得编译后的文件中的一些配置文件。这就是为什么使用C3P0连接池，我们C3P0.XML文件必须要放在src下面。就是为了解析里面内容。

四、 Class.forName()读取配置文件举例

public static void main(String[] args) throws Exception { //没有使用反射，只使用多态 //Juicer juicer =new Juicer(); //juicer.run(new Apple()); //向榨汁机中放入苹果 //juicer.run(new Orange()); //使用反射机制 BufferedReader br =new BufferedReader(new FileReader("config.properties")); Class clazz =Class.forName(br.readLine()); //父类引用指向子类对象，水果的引用指向了苹果对象 Fruit f =(Fruit) clazz.newInstance(); Juicer j =new Juicer(); j.run(f); } } interface Fruit{ public void squeeze(); } class Apple implements Fruit{ public void squeeze() { System.out.println("榨出苹果汁"); } } class Orange implements Fruit{ public void squeeze() { System.out.println("榨出橘子汁"); } } class Juicer{ /* * public void run(Apple a) { * a.squeeze(); * } * public void run(Orange o) { * o.squeeze(); * } */ public void run(Fruit f) { f.squeeze(); }

此时我们只需要修改我们的配置文件

五、 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

Class clazz=Class.forName("com.day27.bean.Person"); //Person person=(Person)clazz.newInstance(); //通过无参构造创建对象 //如果我们在此删除掉person的无参构造函数，那么我们将无法使用该函数 //System.out.println(person); Constructor constructor=clazz.getConstructor(String.class,int.class);//获取有参构造 Person person =(Person) constructor.newInstance("张三",24); //通过有参构造创建对象 System.out.println(person);

效果如下： Person person=(Person)clazz.newInstance(); //通过无参构造创建对象

六、 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

Class clazz=Class.forName("com.day27.bean.Person"); Constructor constructor=clazz.getConstructor(String.class,int.class); Person person =(Person) constructor.newInstance("张三",23); //Field field =clazz.getField("name"); //获取姓名字段，此时我们并不能访问到name的属性。因为Person类已经将其私有化。所以我们采用暴力反射 //field.set(person, "李四"); //修改姓名的值 Field field =clazz.getDeclaredField("name"); //暴力反射获取字段 field.setAccessible(true); //去除私有权限，对自身开放 field.set(person, "李四"); System.out.println(person);

七、 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)

Class clazz=Class.forName("com.day27.bean.Person"); Constructor constructor=clazz.getConstructor(String.class,int.class); Person person =(Person) constructor.newInstance("张三",23); //获取方法 Method method =clazz.getMethod("eat"); method.invoke(person); //获取有参的eat方法 Method method2=clazz.getMethod("eat",int.class); method2.invoke(person, 10);

八、 练习：通过反射越过泛型检查

需求： 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 class Demo1_Test { public static void main(String[] args) throws Exception { //注意泛型只在编译期有效，在运行期会被擦除 ArrayList<Integer> list =new ArrayList<Integer>(); list.add(111); list.add(222); Class clazz =Class.forName("java.util.ArrayList"); Method method =clazz.getMethod("add", Object.class); method.invoke(list, "abc"); System.out.println(list); } }

效果如下：

九、练习： 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

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。

先写一个工具类TOOL

public class Tool { //此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设置为value public void setProperty(Object obj,String propertyName,Object value) throws Exception { Class clazz =obj.getClass(); //获取字节码对象 Field field =clazz.getDeclaredField(propertyName); //暴力反射获取字段 field.setAccessible(true); field.set(obj, value); } }

书写测试类

public class Demo2_Test { public static void main(String[] args) throws Exception { Student student =new Student("张三",13); System.out.println(student); Tool tool =new Tool(); tool.setProperty(student, "name", "李四"); System.out.println(student); } } class Student{ private String name; private int age; public Student(){ super(); } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public Student(String name, int age) { super(); this.name = name; this.age = age; } @Override public String toString() { return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]"; } }

十、 已知一个类，定义如下：

public class DemoClass { public void run() { System.out.println(“hello world!”); } } (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。 先要自行写一个配置文件

public class DemoClass { public void run() { System.out.println("hello world"); } }

通过方法测试：

BufferedReader bf =new BufferedReader(new FileReader("x.properties")); Class clazz =Class.forName(bf.readLine()); DemoClass demoClass =(DemoClass) clazz.newInstance();//通过字节码对象创建对象 demoClass.run();

十一、 动态代理的概述和实现

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。就是可以把本身的方法添加其他方法。在调用别的方法之前，在此方法上进行增强修饰。

动态代理：在程序运行过程中动态的产生代理对象,而程序运行过程中产生对象其实就是反射，所以，动态代理其实就是通过反射来生成一个代理。也就是说，我们在创建动态动态代理时，会随着被调用对象的增加而增加。

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)

案例一： 第一步 创建接口

public interface User { public void add(); public void delete(); } public interface Student { public void login(); public void submit(); }

第二步，实现接口方法

public class UserImp implements User { @Override public void add() { System.out.println("添加"); } @Override public void delete() { System.out.println("删除"); } } public class StudentImp implements Student { @Override public void login() { System.out.println("登陆"); } @Override public void submit() { System.out.println("提交"); } }

第三步：书写MyInvocationHandler接口

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对象方法 System.out.println("日志文件"); return null; } }

第四步做测试：

public class TEST { public static void main(String[] args) { UserImp ui =new UserImp(); ui.add(); ui.delete(); System.out.println("------"); MyInvocationHandler myInvocationHandler=new MyInvocationHandler(ui); User u =(User) Proxy.newProxyInstance(ui.getClass().getClassLoader(), ui.getClass().getInterfaces(), myInvocationHandler); u.add(); u.delete(); System.out.println("-------"); StudentImp si =new StudentImp(); si.login(); si.submit(); MyInvocationHandler myInvocationHandler2 =new MyInvocationHandler(si); Student student=(Student) Proxy.newProxyInstance(si.getClass().getClassLoader(), si.getClass().getInterfaces(),myInvocationHandler2); student.login(); student.submit(); } }

效果如下： 案例二：

根据上图，我们需要建立一个目标对象，并且该目标对象需要实现一定的接口方法。

第一步：创建接口方法，接口中声明一定的方法

public interface TargetInterface { public void method1(); public String method2(); public int method3(int x); }

第二步：书写目标类

public class Target implements TargetInterface{ @Override public void method1() { System.out.println("method1 running..."); } @Override public String method2() { System.out.println("method2 running..."); return "method2"; } @Override public int method3(int x) { return x; } }

第三步：书写代理对象

public class ProxyTest { @Test public void test1(){ //获得动态的代理对象----在运行时 在内存中动态的为Target创建一个虚拟的代理对象 //objProxy是代理对象 根据参数确定到底是谁的代理对象 TargetInterface objProxy = (TargetInterface) Proxy.newProxyInstance( Target.class.getClassLoader(), //与目标对象相同的类加载器 new Class[]{TargetInterface.class}, new InvocationHandler() { //invoke 代表的是执行代理对象的方法 @Override //method：代表目标对象的方法字节码对象 //args:代表目标对象的响应的方法的参数 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("目标方法前的逻辑"); //执行目标对象的方法 Object invoke = method.invoke(new Target(), args); System.out.println("目标方法后的逻辑"); return invoke; } } ); objProxy.method1(); String method2 = objProxy.method2(); System.out.println(method2); } }

注意： 1.动态代理对象和目标对象，是共同实现一个接口的。

2.动态代理对象调用了目标对象内部的方法

3.Proxy.newProxyInstance（）当中有第二个参数，传入的是接口，其目的是告诉代理对象，要成为谁的实现。实际动态代理对象是想要调用目标对象当中的方法