Chapter14 反射

14.1 Java反射机制概述

1. 概念

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。
加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构

2. 反射相关的主要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:代表类的构造器

14.2 理解`Class`类并获取`Class`的实例

1. `Class`类

类的加载过程：
- 程序经过javac.exe命令以后，会生成一个或多个字节码文件(.class结尾)。
- 使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行。相当于将某个字节码文件加载到内存中。此过程就称为类的加载。
- 加载到内存中的类，我们就称为运行时类，此运行时类，就作为Class的一个实例。
即Class的实例就对应着一个运行时类。
加载到内存中的运行时类，会缓存一定的时间。在此时间之内，我们可以通过不同的方式来获取此运行时类。

2. 获取`Class`的实例的方式（前三种方式需要掌握）

调用运行时类的属性：.class
```
Class clazz1 = Person.class;
```

通过运行时类的对象,调用getClass()

Person p1 = new Person();
Class clazz2 = p1.getClass();

调用Class的静态方法：forName(String classPath)

Class clazz3 = Class.forName("com.atguigu.java.Person");

使用类的加载器：ClassLoader (了解)

ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
Class clazz4 = classLoader.loadClass("com.atguigu.java.Person");

3. 哪些类型可以有Class对象

或者说Class实例可以是哪些结构的：

class：外部类，成员(成员内部类，静态内部类)，局部内部类，匿名内部类
interface：接口
[]：数组
enum：枚举
annotation：注解@interface
primitive type：基本数据类型
void

14.3 类的加载与`ClassLoader`的理解

1. 概述

类加载的过程
加载(Load)–>链接(Link)–>初始化(Initialize)
类加载器作用
把类(class)装载进内存
2. 获取类加载器

对于自定义类，使用系统类加载器进行加载

ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();

调用系统类加载器的getParent()：获取扩展类加载器
```
ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent();
```
调用扩展类加载器的getParent()：无法获取引导类加载器
引导类加载器主要负责加载java的核心类库，无法加载自定义类的。
```
ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();
```

读取配置文件
配置文件默认识别为：当前module的src下

ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("jdbc1.properties");
pros.load(is);

14.4 创建运行时类的对象

调用Class对象的newInstance()方法
要求：
- 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。

没有无参构造器的类：

//1.根据全类名获取对应的Class对象
String name = "atguigu.java.Person";
Class clazz = null;
clazz = Class.forName(name);
//2.调用指定参数结构的构造器，生成Constructor的实例
Constructor con = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);
//3.通过Constructor的实例创建对应类的对象，并初始化类属性
Person p2 = (Person) con.newInstance("Peter",20)

14.5 获取运行时类的完整结构

1. 如何获取

Class类的getXxx()方法可以获取类的各种结构，返回值为一下类：Field、 Method、 Constructor、 Superclass、 Interface、 Annotation
相应类内定义了各种方法
2. 获取全部属性：Field
获取属性
- public Field[] getFields() 返回此Class对象所表示的类或接口及其父类中的public的Field。
- public Field[] getDeclaredFields()返回此Class对象所表示的类或接口的全部Field, (不包含父类中声明的属性)
Field方法中：
- public int getModifiers() 以整数形式返回此Field的修饰符
- public Class<?> getType() 得到Field的属性类型
- public String getName() 返回Field的名称

代码示例

Class clazz = Person.class;
Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
for(Field f : declaredFields){
   //1.权限修饰符
   int modifier = f.getModifiers();
   System.out.print(Modifier.toString(modifier) + "\t");
   //2.数据类型
   Class type = f.getType();
   System.out.print(type.getName() + "\t");
   //3.变量名
   String fName = f.getName();

3. 获取全部的方法`Method`

- public Method[] getDeclaredMethods() 返回此Class对象所表示的类或接口的全部方法
- public Method[] getMethods() 返回此Class对象所表示的类或接口及其所有父类中的public的方法
Method类中：
- public String getName() 获取方法名
- public Class<?> getReturnType() 取得全部的返回值
- public Class<?>[] getParameterTypes() 取得全部的参数
- public int getModifiers() 取得修饰符
- public Class<?>[] getExceptionTypes() 取得异常信息
- public Annotation[] getAnnotations() 获取方法声明的注解

4. 获取全部的构造器

两个方法
- public Constructor<T>[] getConstructors()返回此 Class 对象所表示的类的所有public构造方法。
- public Constructor<T>[] getDeclaredConstructors()返回此 Class 对象表示的类声明的所有构造方法。
Constructor类中：
- 取得修饰符: public int getModifiers();
- 取得方法名称: public String getName();
- 取得参数的类型： public Class<?>[] getParameterTypes();

5. 所继承的父类

public Class<? Super T> getSuperclass()返回表示此Class所表示的实体（类、接口、基本类型）的父类的
Class。
public Type getGenericSuperclass() 获取运行时类的带泛型的父类

获取运行时类的带泛型的父类的泛型

Class clazz = Person.class;
Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
ParameterizedType paramType = (ParameterizedType) genericSuperclass;
//获取泛型类型
Type[] actualTypeArguments = paramType.getActualTypeArguments();
System.out.println(((Class)actualTypeArguments[0]).getName());

6. 获取运行时类实现的接口

public Class<?>[] getInterfaces() 确定此对象所表示的类或接口实现的接口

获取运行时类的父类实现的接口

Class[] interfaces1 = clazz.getSuperclass().getInterfaces();

7. 获取运行时类所在的包

public Package getPackage()

8. 获取运行时类声明的注解

get Annotation(Class<T> annotationClass)
public Annotation[] getDeclaredAnnotations()

14.6 调用运行时类的指定结构

1. 调用指定属性

可以调用私有、默认属性

步骤

Class clazz = Person.class;
//创建运行时类的对象
Person p = (Person) clazz.newInstance();
//1. getDeclaredField(String fieldName):获取运行时类中指定变量名的属性
Field name = clazz.getDeclaredField("name");
//2.保证当前属性是可访问的
name.setAccessible(true);
//3.获取、设置指定对象的此属性值
name.set(p,"Tom");
System.out.println(name.get(p)); //Tom

2. 调用指定方法

静态方法与非静态

步骤

Class clazz = Person.class;
//创建运行时类的对象
Person p = (Person) clazz.newInstance();

/*
1.获取指定的某个方法
getDeclaredMethod():参数1 ：指明获取的方法的名称  参数2：指明获取的方法的形参列表
*/
Method show = clazz.getDeclaredMethod("show", String.class);
//2.保证当前方法是可访问的
show.setAccessible(true);

/*
3. 调用方法的invoke():参数1：方法的调用者  参数2：给方法形参赋值的实参
invoke()的返回值即为对应类中调用的方法的返回值。
*/
Object returnValue = show.invoke(p,"CHN"); //对于static的方法，参数一可以使用null
System.out.println(returnValue);

3. 调用运行时类中的指定的构造器

步骤

Class clazz = Person.class;

//private Person(String name)
/*
1.获取指定的构造器
getDeclaredConstructor():参数：指明构造器的参数列表
*/
Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);

//2.保证此构造器是可访问的
constructor.setAccessible(true);

//3.调用此构造器创建运行时类的对象
Person per = (Person) constructor.newInstance("Tom");
System.out.println(per);

14.7 反射的应用：动态代理

Java笔记 java基础

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