Java动态创建对象的执行方法

上一阶段小结

  • 在实际操作中，取得类的信息的操作代码，并不会经常使用。

  • 一定要熟悉java.lang.reflect包的作用，反射机制。

  • 如何取得属性、方法、构造器的名称，修饰符等。

有了Class对象能做什么

  • 创建类的对象：调用Class对象的newInstance()方法

    • 类必须有一个无参数的构造器

    • 类的构造器的访问权限需要足够

  • 没有无参构造器就不能创建对象了吗？并非如此。

  • 只要在操作的时候明确的调用类中的构造器，并将参数传递进去后就可以进行实例化操作。

  • 步骤如下：

    • 通过Class类的getDeclaredConstructor（Class...parameterType）取得本类的指定形参类型的构造器

    • 向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数。

    • 通过Constructor实例化对象

package com.kuang.reflection;
//通过反射动态的创建对象
public class Test09{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException{
        //获得Class对象
        Class c1 = Class.forName("com.kuang.reflection.User");
        //构造一个对象(强制转换成User)
        //Object o = c1.newInstance();
        //User user = (User)c1.newInstance(); //本质上是调用了类的无参构造器
        //System.out.println(user);
        
        //通过构造器创建对象，User类要重写toString。
        //Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        //User user2 = (User)constructor.newInstance("qingjiang", 001, 18);
        //System.out.println(user2);
        //如果你发现你输出的对象是一串字符串，说明你可能没在实体中加入toString方法。
        
        //通过反射调用普通方法
        User user3 = (User)c1.newInstance();
        //通过反射获取一个方法
        Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        //invoke:激活的意思
        //传入（对象， “方法的值”）
        setName.invoke(user3, "kuangshen");
        System.out.println(user3.getName);
        
        //通过反射操作属性，不能直接操作私有属性，需要关闭程序的安全检测，把属性或者方法的setAccessible设为true即可。
        System.out.println("*****************");
        User user4 = (User)c1.newInstance();
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        
        //关掉私有属性的保护权限
        name.setAccessible(true); //为true可访问
        name.set(user4, "狂神");
        System.out.println(user4.getName());
    }
}

调用指定的方法

  • 通过反射调用类中的方法，经由Method类完成。

    • 通过Class类的getMethod（String name，Class...parameterType）方法取得一个Method对象，并设置此方法操作时所需要的参数类型。

    • 之后使用Object invoke（Object obj， Object[] args）进行调用，并向方法中传递要设置的 obj 对象的参数信息。

      • 用 Class.forName（）去获取 Person 的实例 Class

      • 用 getMethod（“sayHello”）去找到 sayHello() 方法

      • 再用 invoke(激活方法名，“方法需要的参数”) 去激活调用 sayHello 方法

  • Object invoke(Object obj, Object... args)

    • Object对应原方法的返回值，若原方法无返回值，则返回null。

    • 若原方法为静态方法，此时形参Object obj 可为 null。

    • 若原方法形参列表为空，则 Object[] args 为 null。

    • 若原方法声明为 private，则需要在调用此 invoke() 方法前，显示调用方法对象的 setAccessible(true) 方法，便能成功访问到 private 修饰的方法。

  • setAccessible

    • Method 和 Field、Constructor 对象都有 setAccessible() 方法

    • setAccessible 作用是启动和禁用访问的安全检查的开关

    • 参数值为 true 则指示反射的对象在使用时应该取消 Java 语言访问检查

      • 提高反射的效率，如果代码中必须使用反射，而该句代码需要频繁的被调用，那么请设置为 true。

      • 使得原本无法访问的私有成员也可以访问

    • 参数值为 false 则指示反射的对象应该实施 Java 语言访问检查

性能对比分析

package com.kuang.reflection;
//分析性能问题
public static class Test10{
    //普通方式调用
    public void Test01(){
        User user = new User();
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i<1000000000; i++){
            user.getName();
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("普通方式执行十亿次:" + (endTime - startTime) + "ms");
    }
    //反射方式调用
    public void Test02() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException{
        User user = new User();
        Class c1 = user.getClass();
        Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName", null);
        
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i<1000000000; i++){
            getName.invoke(user, null);
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("反射方式执行十亿次:" + (endTime - startTime) + "ms");
    }
    //反射方式调用 关闭安全检测
    public void Test03() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException{
        User user = new User();
        Class c1 = user.getClass();
        Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName", null);
        getName.setAccessible(true);
        
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i<1000000000; i++){
            getName.invoke(user, null);
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("关闭检测的反射方式执行十亿次:" + (endTime - startTime) + "ms");
    }
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException{
        test01();
        test02();
        test03();
    }
}

反射操作泛型

  • Java 采用泛型（一种约束机制）擦除的机制来引入泛型，Java 中的泛型仅仅是给编译器 javac 使用的，确保数据的安全性和免去强制类型转换问题，但是存在一旦编译完成，所有和泛型有关的类型全部擦除的机制。

  • 为了通过反射操作这些类型，Java新增了 ParameterizedType ，GenericArriayType，TypeVariable 和 WildcardType 几种类型来代表不能被归一到 Class 类中的类型但是又和原始类型齐名的类型。

  • ParameterizedType：表示一种参数化类型，比如 Collection<String>

  • GenericArrayType：表示一种元素类型是参数化类型或者类型变量的数组类型

  • TypeVarriable：是个种类型变量的公共父接口

  • WildcardType：代表一种通配符类型表达式

package com.kuang.reflection;
//通过反射获取泛型
public class Test11{
    public void test01(Map<String, User> map, List<User> list){
        System.out.println("test01");
    }
    public Map<String, User> test02(){
        System.out.println("test02");
        return null;
    }
    
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException{
        Method method = Test11.class.getMethod("test01", Map.class, List.class);
        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
        for(Type genericParameterType : genericParameterTypes){
            System.out.println("#" + genericParameterType);
            if(genericParameterType instanceof ParameterizedType){
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterType)genericParameterType).getActualTypeArguments();
                for(Type actualTypeArgument : actualTypeArguments){
                    System.out.println(actualTypeArgument);
                }
            }
        }
        
        method = Test11.class.getMethod("test02", null);
        Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();
if(genericReturnType instanceof ParameterizedType){
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterType)genericReturnType).getActualTypeArguments();
                for(Type actualTypeArgument : actualTypeArguments){
                    System.out.println(actualTypeArgument);
                }
            }
    }
}

获取注解信息

  • 反射操作注解

    • getAnnotations

    • getAnnotation

  • 了解什么是ORM

    • Object relationship Mapping → 对象关系映射

class Student{
    int id;
    String name;
    int age;
}
idnameage
001 秦疆 23
002 老师 30

  • 类和表结构对应

  • 属性和字段对应

  • 对象和记录对应

package com.kuang.reflection;
//练习反射操作注解
public class Test12{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
        Class c1 = Class.forName("com.kuang.reflection.student2");
        
        //通过反射获得注解
        Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
        for(Annotation annotation : annotations){
            System.out.println(annotation);
        }
        
        //获得类的注解的 value 的值
        //Annotation annotation = c1.getAnnotation(TableKuang.class);
        TableKuang tableKuang = (TableKuang)c1.getAnnotaion(TableKuang.class);
        String value = tableKuang.value();
        System.out.println(value);
        
        //获得类指定的字段注解
        Field f = c1.getDeclaredField("name");
        FieldKuang annotation = f.getAnnotation(FieldKuang.class);
        System.out.println(annotation.columnName());
        System.out.println(annotation.type());
        System.out.println(annotation.length());
    }
}
​
@TableKuang("db_student")
class Student2{
    @FieldKuang(columnName = "db_id", type = "int", length = 10)
    private int id;
    @FieldKuang(columnName = "db_age", type = "int", length = 10)
    private int age;
    @FieldKuang(columnName = "db_name", type = "varchar", length = 3)
    private String name;
    
    public Student2(){
        
    }
    public Student2(int id, int age, String name){
        this.id = id;
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
    
    public int getId(){
        return id;
    }
    public void setId(int id){
        this.id = id;
    }
    public int getAge(){
        return age;
    }
    public void setAge(int age){
        this.age = age;
    }
    public String getName(){
        return name;
    }
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
    
    //重写toString 方便后续调试
    @Override
    public String toString(){
        return "Strudent2{" +
            "id=" + id +
            ", age=" + age +
            ", name='" + name + '\'' +
            '}';
    }
    
    //类名的注解
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @interface TableKuang{
        String value();
    }
    
    //属性的注解
    @Target(ElementType.FIELD)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @interface FieldKuang{
        String columnName();
        String type();
        int length();
    }
}

本章小结

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