反射的概述及动态代理和静态代理

反射在整个JavaSE的位置

反射的定义

Reflection（反射）是被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法

反射的功能

• 在运行时判断任意一个对象所属的类
• 在运行时构造任意一个类的对象
• 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
• 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法生成动态代理

相关API

• java.lang.Class:代表一个类
• java.lang.reflect.Method:代表类的方法
• java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量
• java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造方法

1. 理解Class类并实例化Class类对象

在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承：
● public final Class getClass()

以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解，即：可以通过对象反射求出类的名称。

对照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言，JRE 都为其保留一个不变的 Class 类型的对象。一个 Class 对象包含了特定某个类的有关信息。
当通过Class的实例调用getMethods() —>Method , getConstructors() ---->Constructor

• Class本身也是一个类
• Class 对象只能由系统建立对象
• 一个类在 JVM 中只会有一个Class实例
• 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
• 每个类的实例都会记得自己是由哪个 Class 实例所生成
• 通过Class可以完整地得到一个类中的完整结构
  

2. 运行时创建类对象并获取类的完整结构

获取Class的四种方法

    		// 1.调用运行时类的.class属性
    		Class clazz1 = Person.class;
    		System.out.println(clazz1);
    
    		Class clazz2 = Creator.class;
    		System.out.println(clazz2);
    		// 2.通过运行时类的对象，调用其getClass()方法
    		Person p = new Person();
    		Class clazz3 = p.getClass();
    		System.out.println(clazz3);
    		// 3.调用Class的静态方法forName(String className)。此方法报ClassNotFoundException
    		String className = "com.atguigu.java.Person";
    		Class clazz4 = Class.forName(className);
    		System.out.println(clazz4);
    	
 ------------------------------------------------------------------
 

String str = "test4.Person";
Class clazz = Class.forName(str);
Object obj = clazz.newInstance();
Field field = clazz.getField("name");
//给刚实例化的obj对象的name属性赋值为Peter
field.set(obj, "Peter");
//返回obj对象的name属性的值
Object obj2 = field.get(obj);
System.out.println(obj2);

关于类加载器的主要用法

关于类加载器的一个主要方法：
getResourceAsStream(String str):获取类路径下的指定文件的输入流
InputStream in = null;
in = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("exer2\\test.properties");
System.out.println(in);

3. 通过反射调用类的指定方法、指定属性

有了Class实例以后，可以做什么？应用一：可以创建对应的运行时类的对象(重点)
	//获取运行时类的对象：方法一
	@Test
	public void test1() throws Exception{
		Class clazz = Class.forName("com.atguigu.review.Animal");
		Object obj = clazz.newInstance();
		Animal a = (Animal)obj;
		System.out.println(a);
	}
	//调用指定的构造器创建运行时类的对象
	@Test
	public void test2() throws Exception{
		Class clazz = Animal.class;
		//如果是私有属性,需要使用getDeclaredXXX()以及setAccessible(ture)
		Constructor cons = clazz.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
		cons.setAccessible(true);
		Animal a = (Animal)cons.newInstance("Tom",10);
		System.out.println(a);
	}

3.有了Class实例以后，可以做什么？
应用二：获取对应的运行时类的完整的类的结构：属性、方法、构造器、包、父类、接口、泛型、注解、异常、内部类。。。
如：Method[] m1 = clazz.getMethods() :获取到对应的运行时类中声明的权限为public的方法（包含其父类中的声明的public）
      Method[] m2 = clazz.getDeclaredMethods()：获取到对应的运行时类中声明的所有的方法（①任何权限修饰符修饰的都能获取②不含父类中的）

4.有了Class实例以后，可以做什么？应用三：调用对应的运行时类中指定的结构（某个指定的属性、方法、构造器）(重点)
//调用指定属性
@Test
public void test3() throws Exception{
	Class clazz = Class.forName("com.atguigu.review.Animal");
	Object obj = clazz.newInstance();
	Animal a = (Animal)obj;
	//调用非public的属性
	Field f1 = clazz.getDeclaredField("name");
	f1.setAccessible(true);
	f1.set(a, "Jerry");
	//调用public的属性
	Field f2 = clazz.getField("age");
	f2.set(a, 9);
	System.out.println(f2.get(a));
	System.out.println(a);
	//调用static的属性
	Field f3 = clazz.getDeclaredField("desc");
	System.out.println(f3.get(null));
}

//调用指定的方法
@Test
public void test4() throws Exception{
	Class clazz = Class.forName("com.atguigu.review.Animal");
	Object obj = clazz.newInstance();
	Animal a = (Animal)obj;
	
	//调用非public的方法
	Method m1 = clazz.getDeclaredMethod("getAge");
	m1.setAccessible(true);
	int age = (Integer)m1.invoke(a);
	System.out.println(age);
	//调用public的方法
	Method m2 = clazz.getMethod("show", String.class);
	Object returnVal = m2.invoke(a,"金毛");
	System.out.println(returnVal);
	//调用static的方法
	Method m3 = clazz.getDeclaredMethod("info");
	m3.setAccessible(true);
//		m3.invoke(Animal.class);
	m3.invoke(null);
	
}

4. 动态代理

代理设计模式的原理:
使用一个代理将对象包装起来, 然后用该代理对象取代原始对象. 任何对原始对象的调用都要通过代理. 代理对象决定是否以及何时
将方法调用转到原始对象上

静态代理：要求被代理类和代理类同时实现相应的一套接口；通过代理类的对象调用重写接口的方法时，实际上执行的是被代理类的同样的
方法的调用。

动态代理：在程序运行时，根据被代理类及其实现的接口，动态的创建一个代理类。当调用代理类的实现的抽象方法时，就发起对被代理类同样
方法的调用。
涉及到的技术点：①提供一个实现了InvocationHandler接口实现类，并重写其invoke()方法
②Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(),obj.getClass().getInterfaces(),h);
//注：obj：被代理类对象 ； h:实现了InvocationHandler接口的实现类的对象

(Proxy提供静态方法来创建动态代理类和实例，它也是这些方法创建的所有动态代理类的超类。)
步骤:

1. 写一个接口 Subject
2. 被代理类实现Subject接口, 并实现Subject接口的方法
3. 写一个类MyInvocationHandler 继承 InvocationHandler接口

Object obj;// 实现了接口的被代理类的对象的声明

	// ①给被代理的对象实例化②返回一个代理类的对象
	//当调用这个方法时,传入的参数是被代理类的对象,  也就是多态
	public Object blind(Object obj) {
		this.obj = obj;
		//返回被代理类的实例
		return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj
				.getClass().getInterfaces(), this);
	}
//当通过代理类的对象发起对被重写的方法的调用时，都会转换为对如下的invoke方法的调用
	@Override
	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
			throws Throwable {
		//method方法的返回值时returnVal
		Object returnVal = method.invoke(obj, args);
		return returnVal;
	}

例子

package com.atguigu.java1;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

//动态代理的使用，体会反射是动态语言的关键
interface Subject {
	void action();
}

// 被代理类
class RealSubject implements Subject {
	public void action() {
		System.out.println("我是被代理类，记得要执行我哦！么么~~");
	}
}

class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
	Object obj;// 实现了接口的被代理类的对象的声明

	// ①给被代理的对象实例化②返回一个代理类的对象
	//当调用这个方法时,传入的参数是被代理类的对象,  也就是多态
	public Object blind(Object obj) {
		this.obj = obj;
		//返回被代理类的实例
		return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj
				.getClass().getInterfaces(), this);
	}
//当通过代理类的对象发起对被重写的方法的调用时，都会转换为对如下的invoke方法的调用
	@Override
	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
			throws Throwable {
		//method方法的返回值时returnVal
		Object returnVal = method.invoke(obj, args);
		return returnVal;
	}

}

public class TestProxy {
	public static void main(String[] args) {
		//1.被代理类的对象
		RealSubject real = new RealSubject();
		//2.创建一个实现了InvacationHandler接口的类的对象
		MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler();
		//3.调用blind()方法，动态的返回一个同样实现了real所在类实现的接口Subject的代理类的对象。
		Object obj = handler.blind(real);
		Subject sub = (Subject)obj;//此时sub就是代理类的对象
		
		sub.action();//转到对InvacationHandler接口的实现类的invoke()方法的调用
		
		//再举一例
		NikeClothFactory nike = new NikeClothFactory();
		ClothFactory proxyCloth = (ClothFactory)handler.blind(nike);//proxyCloth即为代理类的对象
		proxyCloth.productCloth();
		
		
		
	}
}

---

静态代理的实例:

package com.atguigu.java1;
//静态代理模式
//接口
interface ClothFactory{
	void productCloth();
}
//被代理类
class NikeClothFactory implements ClothFactory{

	@Override
	public void productCloth() {
		System.out.println("Nike工厂生产一批衣服");
	}	
}
//代理类
class ProxyFactory implements ClothFactory{
	ClothFactory cf;
	//创建代理类的对象时，实际传入一个被代理类的对象
	public ProxyFactory(ClothFactory cf){
		this.cf = cf;
	}
	
	@Override
	public void productCloth() {
		System.out.println("代理类开始执行，收代理费$1000");
		cf.productCloth();
	}
	
}

public class TestClothProduct {
	public static void main(String[] args) {
		NikeClothFactory nike = new NikeClothFactory();//创建被代理类的对象
		ProxyFactory proxy = new ProxyFactory(nike);//创建代理类的对象
		proxy.productCloth();
	}
}

如果又有一套接口,就又需要造一个接口的实现类和代理类, 这就是接口的弊端.