Java学习day16

目录

• 反射机制
  • 获取运行时类的完整结构
    • Test08
  • 有了Class对象，能做什么?
  • 调用指定的方法
    • 通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成。
    • Object invoke(Object obj, Object ... args)
    • setAccessible
    • Test09
    • 性能问题
      • Test10
  • 反射操作泛型
    • Test11
  • 反射操作注解
    • lianxi ORM
      • Test12
• 结语：

反射机制

获取运行时类的完整结构

通过反射获取运行时类的完整结构
Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation

• 实现的全部接口
• 所继承的父类
• 全部的构造器
• 全部的方法
• 全部的Field
• 注解
• 。。。

Test08

//获得类的信息
public class Test08 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
        Class c1 = Class.forName("reflection.Demo_1223.User");

        //User user = new User();
        //c1 = user.getClass();


        //获得类的名字
        System.out.println(c1.getName());//获得包名 + 类名
        System.out.println(c1.getSimpleName());//获得类名

        //获得类的属性

        Field[] fields = c1.getFields();//getFields只能找到public属性
        for (Field field : fields) {
            //此处类不是public属性所以什么都不会输出
            System.out.println(field);
        }

        fields = c1.getDeclaredFields();//能找到全部的属性
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }

        //如果用getField获得私有属性会报出异常
        //Field name = c1.getField("name");
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        System.out.println(name);

        System.out.println("====================");
        //获得类的方法
        Method[] methods = c1.getMethods();//获得本类及其父类的全部public方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("正常的:"+method);
        }
        methods = c1.getDeclaredMethods();//获得本类的所有方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("getDeclaredMethods:"+method);
        }

        //获得指定方法
        //因为有重载,所以必须添加参数类型
        Method getName = c1.getMethod("getName", null);
        Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
        System.out.println(getName);
        System.out.println(setName);

        //获得指定的构造器
        System.out.println("=====================");
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        constructors = c1.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println("Dec:"+constructor);
        }
        Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        System.out.println(declaredConstructor);
    }
}

运行结果：
reflection.Demo_1223.User
User
private java.lang.String reflection.Demo_1223.User.name
private int reflection.Demo_1223.User.id
private int reflection.Demo_1223.User.age
private java.lang.String reflection.Demo_1223.User.name
====================
正常的:public java.lang.String reflection.Demo_1223.User.toString()
正常的:public java.lang.String reflection.Demo_1223.User.getName()
正常的:public int reflection.Demo_1223.User.getId()
正常的:public void reflection.Demo_1223.User.setName(java.lang.String)
正常的:public int reflection.Demo_1223.User.getAge()
正常的:public void reflection.Demo_1223.User.setId(int)
正常的:public void reflection.Demo_1223.User.setAge(int)
正常的:public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
正常的:public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
正常的:public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
正常的:public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
正常的:public native int java.lang.Object.hashCode()
正常的:public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
正常的:public final native void java.lang.Object.notify()
正常的:public final native void java.lang.Object.notifyAll()
getDeclaredMethods:public java.lang.String reflection.Demo_1223.User.toString()
getDeclaredMethods:public java.lang.String reflection.Demo_1223.User.getName()
getDeclaredMethods:public int reflection.Demo_1223.User.getId()
getDeclaredMethods:public void reflection.Demo_1223.User.setName(java.lang.String)
getDeclaredMethods:private void reflection.Demo_1223.User.test()
getDeclaredMethods:public int reflection.Demo_1223.User.getAge()
getDeclaredMethods:public void reflection.Demo_1223.User.setId(int)
getDeclaredMethods:public void reflection.Demo_1223.User.setAge(int)
public java.lang.String reflection.Demo_1223.User.getName()
public void reflection.Demo_1223.User.setName(java.lang.String)
=====================
public reflection.Demo_1223.User()
public reflection.Demo_1223.User(java.lang.String,int,int)
Dec:public reflection.Demo_1223.User()
Dec:public reflection.Demo_1223.User(java.lang.String,int,int)
public reflection.Demo_1223.User(java.lang.String,int,int)

小结:

• 在实际的操作中，取得类的信息的操作代码，并不会经常开发。
• 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
  • 1）类必须有一个无参数的构造器。
  • 2）类的构造器的访问权限需要足够

思考?
难道没有无参的构造器就不能创建对象了吗?只要在操作的时候明确的调用类中的构造器，并将参数传递进去之后，才可以实例化操作。

• 步骤如下:
  • 1）通过Class类的getDeclaredConstructor(Class ... parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器
  • 2）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。
  • 3）通过Constructor实例化对象

调用指定的方法

通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成。

1. 通过Class类的getMethod(String name,Class...parameterTypes)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。
2. 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。

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

• Object对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回null
• 若原方法若为静态方法，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，显式调用方法对象的setAccessible(true)方法，将可访问private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

Test09

//动态的创建对象，通过反射
public class Test09 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        //获得Class对象
        Class c1 = Class.forName("reflection.Demo_1223.User");

        //构造对象
        User user =(User) c1.newInstance();//本质上是用了类的无参构造器
        System.out.println(user);//如果没有无参构造器，就会报错


        //通过构造器创建对象,有没有无参构造器都可以，不会报错
        Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        User user2 =(User) constructor.newInstance("HF",001,18);
        System.out.println(user2);

        //通过反射调用普通方法
        User user3 =(User) c1.newInstance();
        //通过反射获得方法
        Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);

        //invoke:激活
        //（对象，"方法的值"）
        setName.invoke(user3,"HF");
        //也可直接user3.setName("HF");
        System.out.println(user3.getName());

        //通过反射操作属性
        User user4 = (User) c1.newInstance();
        Field name = c1.getDeclaredField("name");


        //不能直接操作私有属性，我们需要关闭程序的安全检测，属性或者方法的setAccessible(true)
        name.setAccessible(true);
        name.set(user4,"HF2");
        System.out.println(user4.getName());

    }
}

运行结果：
User{name='null', id=0, age=0}
User{name='HF', id=1, age=18}
HF
HF2

性能问题

Test10

//分析性能问题
public class Test10 {
    //普通方法调用
    public static 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("普通方法执行10亿此次:"+(endTime-StartTime)+"ms");
    }

    //反射方法调用
    public static void test02() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        User user = new User();
        Class c1 = user.getClass();

        Method getName = c1.getMethod("getName", null);

        long StartTime = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
            getName.invoke(user,null);
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("反射方法执行10亿此次:"+(endTime-StartTime)+"ms");
    }

    //反射方法调用 关闭检测
    public static void test03() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        User user = new User();
        Class c1 = user.getClass();

        Method getName = c1.getMethod("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("关闭检测执行10亿此次:"+(endTime-StartTime)+"ms");
    }

    public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException {
        test01();
        test02();
        test03();
    }

}

运行结果：
普通方法执行10亿此次:2ms
反射方法执行10亿此次:1511ms
关闭检测执行10亿此次:857ms

反射操作泛型

• Java采用泛型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，一旦编译完成,所有和泛型有关的类型全部擦除
• 为了通过反射操作这些类型,Java新增了ParameterizedType , GenericArrayType ,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
  • 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
  • TypeVariable:是各种类型变量的公共父接口
  • WildcardType:代表一种通配符类型表达式

Test11

//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);
        //generic：泛型，getGenericParameterTypes：获得泛型的参数类型
        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
        for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
            System.out.println("#"+genericParameterType);
            //泛型的参数类型是否等于参数化类型（是否还是泛型）
            if (genericParameterType instanceof ParameterizedType){
                //如果是就强转，转成参数化类型，然后就可以调用getActualTypeArguments方法，获得此类型实际的参数信息
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
                for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                    System.out.println(actualTypeArgument);
                }
            }
        }
        System.out.println("=====================");
        method = Test11.class.getMethod("test02", null);
        Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();
        if (genericReturnType instanceof ParameterizedType){
            //如果是就强转，转成参数化类型，然后就可以调用getActualTypeArguments方法，获得此类型实际的参数信息
            Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                System.out.println(actualTypeArgument);
            }
        }
        
    }
}

运行结果：
#java.util.Map<java.lang.String, reflection.Demo_1223.User>
class java.lang.String
class reflection.Demo_1223.User
#java.util.List<reflection.Demo_1223.User>
class reflection.Demo_1223.User
=====================
class java.lang.String
class reflection.Demo_1223.User

注：这个地方比较绕，多看代码注释

反射操作注解

• getAnnotations
• getAnnotation

lianxi ORM

• 了解什么是ORM？
  • Object relationship Mapping --> 对象关系映射

  • class Student{
        int id;
        String name;
        int age;
    }
    

    ↑
    由上到下的就是对象关系映射
    ↓

    id	name	age
    001	HF	3
    002	DJQ	2

  • 类和表结构对应
  • 属性和字段对应
  • 对象和记录对应
• 要求：利用注解和反射完成类和表结构的映射关系

Test12

//练习反射操作注解
public class Test12 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        Class c1 = Class.forName("reflection.Demo_1223.Student2");

        //通过反射获得注解
        Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println(annotation);
        }

        //获得注解value 的值
        Tablekuang tablekuang =(Tablekuang) c1.getAnnotation(Tablekuang.class);
        String value = tablekuang.value();
        System.out.println(value);

        //获得类注定的注解
        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;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student2{" +
                "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();
}

运行结果：
@reflection.Demo_1223.Tablekuang(value=db_student)
db_student
db_name
varchar
3

结语：

终于学完JAVASE，好！