11.反射
11.1静态语言&动态语言
动态语言：
一类运行时可以改变其结构的语言：Object-C、C#、JavaScript、Python
静态语言：
运行时结构不变的语言；Java（准动态性）、C、C++
利用Java中的反射机制获得类似动态语言的特性。
11.2 Java Reflection
Reflection(反射)，是Java被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期间借助于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
加载完类后，在堆内存的方法区中产生了一个Class类型的对象（包含了完整的类结构信息），这个对象类似于一个镜子，通过该“镜子”看到的类结构称为反射
反射的优缺点：
优点：实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性
缺点：对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作
package com.reflection;
//什么叫反射
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//通过反射获取类的class对象
Class c1 = Class.forName("com.reflection.User");
System.out.println(c1);
Class c2 = Class.forName("com.reflection.User");
Class c3 = Class.forName("com.reflection.User");
Class c4 = Class.forName("com.reflection.User");
//一个类在内存中只有一个class对象
//一个类被加载后，类的整个结构都会被封装在class对象中
System.out.println(c2.hashCode());
System.out.println(c3.hashCode());
System.out.println(c4.hashCode());
}
}
//实体类pojo
class User{
private String name;
private int age;
private int id;
public User() {
}
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 int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public User(String name, int age, int id) {
this.name = name;
this.age = age;
this.id = id;
}
Class类：
在Object类中定义了以下的方法，此方法被所有的子类继承
public final Class getClass()
以上方法返回值类型是一个Class类，该类是Java反射的源头
如何获取Class类的实例
1、Class class = Person.class; //若已知具体的类，通过类的class属性获取
2、Class class = person.getClass(); //若已知类的实例，调用该实例的getClass方法获取
3、Class class = Class.forName("demo01.Student"); //若已知一个类的全类名且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName获取
4、内置基本数据类型可以直接使用类名.Type
5、还可以利用ClassLoader
package com.reflection;
import com.sun.xml.internal.ws.api.model.wsdl.WSDLOutput;
//测试Class类的创建方式有哪些
public class Demo02 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Person p1 = new Student();
System.out.println("这个人是"+p1.name);
//方式一：通过对象获得
Class c1 = p1.getClass();
System.out.println(c1.hashCode());
//方式二：通过class属性获得
Class c2 = Student.class;
System.out.println(c2.hashCode());
//方式三：通过Class类的静态方法forName获取
Class c3 = Class.forName("com.reflection.Student");
System.out.println(c3.hashCode());
//方式四：基本内置的包装类Type属性
Class c4 = Integer.TYPE;
System.out.println(c4);
//方式五：获得父类类型
Class c5 = c1.getSuperclass();
System.out.println(c5);
}
}
//实体类Person
class Person{
public String name;
public Person() {
}
public Person(String name) {
this.name = name;
}
package com.reflection;
import java.lang.annotation.ElementType;
public class Demo03 {
public static void main(String[] args) {
Class c1 = Object.class; //类
Class c2 = Comparable.class; //接口
Class c3 = String[].class; //数组
Class c4 = int[][].class; //二维数组
Class c5 = Override.class; //注解
Class c6 = ElementType.class; //枚举
Class c7 = Integer.class; //基本数据类型
Class c8 = void.class; //空
Class c9 = Class.class; //Class
System.out.println(c1);
System.out.println(c2);
System.out.println(c3);
System.out.println(c4);
System.out.println(c5);
System.out.println(c6);
System.out.println(c7);
System.out.println(c8);
System.out.println(c9);
}
}
/*
class java.lang.Object
interface java.lang.Comparable
class [Ljava.lang.String;
class [[I
interface java.lang.Override
class java.lang.annotation.ElementType
class java.lang.Integer
void
class java.lang.Class
* */
11.3类加载内存分析
类加载过程：
加载：
将class字节码文件加载到内存中
链接：
将Java类中的二进制代码合并到JVM的运行状态中的过程
验证--准备--解析
初始化：
执行类构造器方法的过程
类初始化的条件：
package com.reflection;
//什么时候类初始化
public class Demo04 {
static {
System.out.println("主类被加载");
}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//1、主动引用
//Son son = new Son();
//反射产生主动引用
//Class.forName("com.reflection.Son");
//不会产生类初始化的方法
//System.out.println(Son.b); //通过子类引用父类的静态变量
//Son[] array = new Son[4]; //通过数组定义，不会触发类初始化
System.out.println(Son.M); //引用常量不会触发类初始化
}
}
class Father{
static int b = 1;
static {
System.out.println("父类被加载");
}
}
class Son extends Father{
static {
System.out.println("子类被加载");
m = 300;
}
static int m = 100;
static final int M = 1;
}
类加载器作用：
将class文件字节码内容加载到内存中；并将这些静态数据转换为方法区的运行时数据结构，然后在堆中生成代表这个类的java.lang.Class对象；作为方法区中类类数据的访问入口
类缓存：
标准的JavaSE类加载器可以按要求查找类；JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象
package com.reflection;
public class Demo05 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//获取系统类的加载器
ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(systemClassLoader);
//获取系统类加载器的父类加载器->扩展类加载器
ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
System.out.println(parent);
//获取扩展类加载器的父类-->根加载器
ClassLoader parent1 = parent.getParent();
System.out.println(parent1);
//获得当前测试类是哪个类加载器加载的
ClassLoader classLoader = Class.forName("com.reflection.Demo05").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
}
}
11.4获取类的运行时结构
创建运行时类的对象：
通过反射获取运行时类的完整结构
关键词：Field、Method、Constructor、SuperClass、Interface、Annotation
package com.reflection;
import java.lang.reflect.Field;
//获得类的信息
public class Demo06 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class c1 = Class.forName("com.reflection.User");
//获得类的名字
System.out.println(c1.getName()); //获得包名+类名
System.out.println(c1.getSimpleName()); //只获得类名
System.out.println("==================");
//获得类的属性
Field[] fields = c1.getFields();
fields = c1.getDeclaredFields();
for (Field field:
fields) {
System.out.println(field);
}
}
}
有了Class对象能做什么：
创建类对象，调用Class对象的newInstance()方法
1、类必须有一个无参构造器
2、类的构造器的访问权限需要足够
在没有无参构造器中，只要在操作的时候调用类中的构造器，并将参数传递下去，才可以实例化操作
1、通过Class类的getDeclaredConstructor(Class ... ParameterTypes)取得本类的指定形参类型构造器
2、向构造器中的形参传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需要的各个参数
3、通过Constructor实例化对象
setAccessible
-Method、Field、Constructor对象都有setAccessible()方法
-setAccessible作用是启动和禁用访问检查的开关
-参数值为true则知识反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查
提高反射效率；可以访问私有属性
-参数值为false则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查
package com.reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
//通过反射动态的创建对象
public class Demo07 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
//获得Class对象
Class c1 = Class.forName("com.reflection.User");
//构造一个对象
// User user = (User)c1.newInstance(); //本质是调用了类的无参构造器
// System.out.println(user);
/*
* User{name='null', age=0, id=0}
* */
//通过构造器创造对象
// Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
// User user1 = (User) constructor.newInstance("Joey", 001, 21);
// System.out.println(user1);
//通过反射调用普通方法
User user2 = (User)c1.newInstance();
//通过反射获取方法
Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
setName.invoke(user2,"Joey");
/*
* invoke：激活
* 用法：（对象，“方法的值”）
* */
//System.out.println(user2.getName());
//通过反射操作属性
User user3 = (User) c1.newInstance();
Field name = c1.getDeclaredField("name");
/*
* 不能直接操作私有（private）属性
* 需要用name.setAccessible(true)关闭程序的安全检测
* */
name.setAccessible(true);
name.set(user3,"Rose");
System.out.println(user3.getName());
}
}
11.5获取注解信息
package com.reflection;
import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Field;
//联系反射操作注解
public class Demo08 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
Class c1 = Class.forName("com.reflection.Student1");
//通过反射获取注解
// Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
// for (Annotation annotation:
// annotations) {
// System.out.println(annotation);
// }
//获取注解value的值
// TableJoey tableJoey = (TableJoey)c1.getAnnotation(TableJoey.class);
// String value = tableJoey.value();
// System.out.println(value);
//获取类指定注解
Field name = c1.getDeclaredField("name");
FieldJoey annotation = name.getAnnotation(FieldJoey.class);
System.out.println(annotation.columnName());
System.out.println(annotation.type());
System.out.println(annotation.length());
}
}
