本文深入讲解Java反射机制，包括类的加载过程、反射的基本概念、类加载器的分类及作用，以及通过实例演示如何获取类的构造方法、字段、方法等。同时，介绍了反射在动态代理中的应用。
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
-
- 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
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
- Bootstrap ClassLoader 根类加载器
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
使用反射的好处
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
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 IOException
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
Juicer j = new Juicer(); //创建榨汁机
//j.run(new Apple());
//j.run(new Orange());
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("config.properties"));
Class clazz = Class.forName(br.readLine()); //获取该类的字节码文件
Fruit f = (Fruit) clazz.newInstance(); //创建实例对象
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("榨出一杯橘子汁儿");
}
}
class Juicer {
/*public void run(Apple a) {
a.squeeze();
}
public void run(Orange o) {
o.squeeze();
}*/
public void run(Fruit f) {
f.squeeze();
}
}
获取反射中的构造方法
import java.lang.reflect.Constructor;
import com.heima.bean.Person;
public class Demo3_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
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class clazz = Class.forName("com.heima.bean.Person");
//Person p = (Person) clazz.newInstance(); 通过无餐构造创建对象
//System.out.println(p);
Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class); //获取有参构造
Person p = (Person) c.newInstance("张三",23); //通过有参构造创建对象
System.out.println(p);
}
}
获取反射中的字段
暴力获取！＋可以设置更改字段权限
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import com.heima.bean.Person;
public class Demo4_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
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class clazz = Class.forName("com.heima.bean.Person");
Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class); //获取有参构造
Person p = (Person) c.newInstance("张三",23); //通过有参构造创建对象
//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");
System.out.println(p);
}
}
获取反射中有参无参的方法，并且调用
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;
import com.heima.bean.Person;
public class Demo5_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)
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class clazz = Class.forName("com.heima.bean.Person");
Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class); //获取有参构造
Person p = (Person) c.newInstance("张三",23); //通过有参构造创建对象
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);
}
}
泛型反射 ！反射过程中泛型无效 然后可以往其中添加任何数据类型
package com.heima.test;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
public class Test1 {
/**
* @param args
* 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,在运行期会被擦除掉
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
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);
}
}
利用反射来修改其类中的属性值
public static void setProperty(Object obj,String propertyName,Object value) throws Exception {
Class clazz = obj.getClass();
Field f = clazz.getDeclaredField(propertyName);
f.setAccessible(true);
f.set(obj, value);
}
反射应用之动态代理
1.接口
public interface Student {
public void login();
public void submit();
}
2.代理类
public class StudentImp implements Student {
@Override
public void login() {
System.out.println("登录");
}
@Override
public void submit() {
System.out.println("提交");
}
}
3.自定义代理接口
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
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;
}
}
4.使用
import java.lang.reflect.Proxy;
public class Test {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
StudentImp si = new StudentImp();
si.login();
si.submit();
System.out.println("-------------------------------");
MyInvocationHandler m = new MyInvocationHandler(si);
Student s = (Student)Proxy.newProxyInstance(si.getClass().getClassLoader(), si.getClass().getInterfaces(), m);
s.login();
s.submit();
}
}
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