学习Java之day28

1. 反射概述

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。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以，我们形象的称之为：反射。

2.反射的使用

​
    //反射之前，对Person的操作
    @Test
    public void test1(){
        //1.创建Person类的对象
        Person person = new Person("Tom",25);
​
        //2.通过对象，调用其内部的属性、方法
        person.age = 35;
        System.out.println(person.getAge());
        System.out.println(person.toString());
        person.show();
​
        //3.在Person类的外部，不能通过对象调用其内部的私有结构
        //比如：name、showNation()以及私有的构造器
​
    }
​
    //反射之后，对Person的操作
    @Test public void test2() throws Exception {
        Class clazz = Person.class;
        //1.通过反射，创建Person的对象
        Constructor cons = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
        Object object= cons.newInstance("Tom",12);
        Person person = (Person)object;
        System.out.println(person.toString());
​
        //2.通过反射，调用对象指定的属性、方法
        Field age =  clazz.getDeclaredField("age");
        //调用属性
        age.set(person,20);
        System.out.println(person);
        //调用方法
        Method show =  clazz.getDeclaredMethod("show");
        show.invoke(person);
​
        System.out.println("***********************************");
​
        //通过反射，可以调用Person类的私有结构，比如私有的构造器、属性、方法
        //调用私有的构造器
        Constructor cons1 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
        cons1.setAccessible(true);//设置对私有的构造器是可以访问的
        Object object1 = cons1.newInstance("Jreey");
        Person person1 = (Person) object1;
        System.out.println(person1.toString());
        //调用私有的属性
        Field name = clazz.getDeclaredField("name");
        name.setAccessible(true);
        name.set(person1,"bao");
        System.out.println(person1);
        //调用私有的方法
        Method showNation = clazz.getDeclaredMethod("showNation", String.class);
        showNation.setAccessible(true);
        String nation = (String)showNation.invoke(person1,"中国");
        System.out.println(nation);
​
    }
​
​
    /*
    问题1：通过new的方式或反射的方式都可以调用类的公共结构，开发中到底用哪个？
        答：使用new 的方式
         什么时候使用：反射的方式  反射的特征：动态性
​
    问题2：反射机制和面向对象中的封装性是否矛盾的？如何看待这两种技术？
        答：不矛盾
​
     */
​
    /*
     关于对java.lang.Class类的理解：
     1.类的加载过程
        程序经过javac.exe命令(编译)后，会生成一个或多个以.class结尾的文件，
        接着我们使用java.exe命令对某个字节码文件解释运行，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，我们称为运行时类，此运行时类，就作为一个Class类的一个实例。
​
     2.换句话说Class类的一个实例对应一个运行时类
     3.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。
​
     */
    //获取Class的实例的方式(前三种需要掌握)
    @Test public void test3() throws Exception {
        //方式一：调用运行时类的属性: .class
        Class clazz1 = Person.class;
        System.out.println("方式一 " + clazz1);
        //方式二：通过运行时类的对象，调用getClass();
        Person person = new Person();
        Class clazz2 = person.getClass();
        System.out.println("方式二 "+ clazz2);
        //方式三：调用Class的静态方法：Class.forName("全类名");
        Class clazz3 = Class.forName("com.bao.java.Person");
        System.out.println("方式三 " + clazz3);
        System.out.println(clazz1 == clazz2);//true
        System.out.println(clazz1 == clazz3);//true
​
​
        //方式四：使用类的加载器
        ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
        Class clazz4 = classLoader.loadClass("com.bao.java.Person");
        System.out.println("方式四 "+clazz4);
​
        System.out.println(clazz1 == clazz4);
​
    }
​
    //万事万物皆对象？对象.xxx,File,URL,反射,前端、数据库操作
​
​
    //Class实例可以是哪些结构的说明：
    @Test
    public void test4(){
        Class c1 = Object.class;
        Class c2 = Comparable.class;
        Class c3 = String[].class;
        Class c4 = int[][].class;
        Class c5 = ElementType.class;
        Class c6 = Override.class;
        Class c7 = int.class;
        Class c8 = void.class;
        Class c9 = Class.class;
​
        int[] a = new int[10];
        int[] b = new int[100];
        Class c10 = a.getClass();
        Class c11 = b.getClass();
        // 只要数组的元素类型与维度一样，就是同一个Class
        System.out.println(c10 == c11);
​
    }
​

3.通过反射创建对应的运行时类的对象

 @Test
    public void test1() throws IllegalAccessException, InstantiationException {
​
        Class<Person> clazz = Person.class;
        /*
        newInstance():调用此方法，创建对应的运行时类的对象。内部调用了运行时类的空参的构造器。
​
        要想此方法正常的创建运行时类的对象，要求：
        1.运行时类必须提供空参的构造器
        2.空参的构造器的访问权限得够。通常，设置为public。
​
​
        在javabean中要求提供一个public的空参构造器。原因：
        1.便于通过反射，创建运行时类的对象
        2.便于子类继承此运行时类时，默认调用super()时，保证父类有此构造器
​
         */
        Person obj = clazz.newInstance();
        System.out.println(obj);
​
    }
​
    //体会反射的动态性
    @Test
    public void test2(){
​
        for(int i = 0;i < 100;i++){
            int num = new Random().nextInt(3);//0,1,2
            String classPath = "";
            switch(num){
                case 0:
                    classPath = "java.util.Date";
                    break;
                case 1:
                    classPath = "java.lang.Object";
                    break;
                case 2:
                    classPath = "com.bao.java.Person";
                    break;
            }
​
            try {
                Object obj = getInstance(classPath);
                System.out.println(obj);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
​
​
​
    }
​
    /*
    创建一个指定类的对象。
    classPath:指定类的全类名
     */
    public Object getInstance(String classPath) throws Exception {
        Class clazz =  Class.forName(classPath);
        return clazz.newInstance();
    }

4.了解类的加载器

 @Test
    public void test1(){
        //对于自定义类，使用系统类加载器进行加载
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);
        //调用系统类加载器的getParent()：获取扩展类加载器
        ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent();
        System.out.println(classLoader1);
        //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();
        System.out.println(classLoader2);
​
        ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader3);
​
    }
    /*
    Properties：用来读取配置文件。
​
     */
    @Test
    public void test2() throws Exception {
​
        Properties pros =  new Properties();
        //此时的文件默认在当前的module下。
        //读取配置文件的方式一：
//        FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
//        FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\jdbc1.properties");
//        pros.load(fis);
​
        //读取配置文件的方式二：使用ClassLoader
        //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);
​
​
        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        System.out.println("user = " + user + ",password = " + password);
​
​
​
    }

5. 获取当前运行时类的属性结构

@Test
    public void test1(){
​
        Class clazz = Person.class;
​
        //获取属性结构
        //getFields():获取当前运行时类及其父类中声明为public访问权限的属性
        Field[] fields = clazz.getFields();
        for(Field f : fields){
            System.out.println(f);
        }
        System.out.println();
​
        //getDeclaredFields():获取当前运行时类中声明的所有属性。（不包含父类中声明的属性）
        Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
        for(Field f : declaredFields){
            System.out.println(f);
        }
    }
​
    //权限修饰符  数据类型 变量名
    @Test
    public void test2(){
        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();
            System.out.print(fName);
​
            System.out.println();
        }
​
​
    }
​

6. 获取运行时类的方法结构

@Test
    public void test1(){
​
        Class clazz = Person.class;
​
        //getMethods():获取当前运行时类及其所有父类中声明为public权限的方法
        Method[] methods = clazz.getMethods();
        for(Method m : methods){
            System.out.println(m);
        }
        System.out.println();
        //getDeclaredMethods():获取当前运行时类中声明的所有方法。（不包含父类中声明的方法）
        Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
        for(Method m : declaredMethods){
            System.out.println(m);
        }
    }
​
    /*
    @Xxxx
    权限修饰符  返回值类型  方法名(参数类型1 形参名1,...) throws XxxException{}
     */
    @Test
    public void test2(){
        Class clazz = Person.class;
        Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
        for(Method m : declaredMethods){
            //1.获取方法声明的注解
            Annotation[] annos = m.getAnnotations();
            for(Annotation a : annos){
                System.out.println(a);
            }
​
            //2.权限修饰符
            System.out.print(Modifier.toString(m.getModifiers()) + "\t");
​
            //3.返回值类型
            System.out.print(m.getReturnType().getName() + "\t");
​
            //4.方法名
            System.out.print(m.getName());
            System.out.print("(");
            //5.形参列表
            Class[] parameterTypes = m.getParameterTypes();
            if(!(parameterTypes == null && parameterTypes.length == 0)){
                for(int i = 0;i < parameterTypes.length;i++){
​
                    if(i == parameterTypes.length - 1){
                        System.out.print(parameterTypes[i].getName() + " args_" + i);
                        break;
                    }
​
                    System.out.print(parameterTypes[i].getName() + " args_" + i + ",");
                }
            }
​
            System.out.print(")");
​
            //6.抛出的异常
            Class[] exceptionTypes = m.getExceptionTypes();
            if(exceptionTypes.length > 0){
                System.out.print("throws ");
                for(int i = 0;i < exceptionTypes.length;i++){
                    if(i == exceptionTypes.length - 1){
                        System.out.print(exceptionTypes[i].getName());
                        break;
                    }
​
                    System.out.print(exceptionTypes[i].getName() + ",");
                }
            }
​
​
            System.out.println();
        }
​
​
​
    }

7. 反射时获取其他的结构

  /*
    获取构造器结构
​
     */
    @Test
    public void test1(){
​
        Class clazz = Person.class;
        //getConstructors():获取当前运行时类中声明为public的构造器
        Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
        for(Constructor c : constructors){
            System.out.println(c);
        }
​
        System.out.println();
        //getDeclaredConstructors():获取当前运行时类中声明的所有的构造器
        Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
        for(Constructor c : declaredConstructors){
            System.out.println(c);
        }
​
    }
​
    /*
    获取运行时类的父类
​
     */
    @Test
    public void test2(){
        Class clazz = Person.class;
​
        Class superclass = clazz.getSuperclass();
        System.out.println(superclass);
    }
​
    /*
    获取运行时类的带泛型的父类
​
     */
    @Test
    public void test3(){
        Class clazz = Person.class;
​
        Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
        System.out.println(genericSuperclass);
    }
​
    /*
    获取运行时类的带泛型的父类的泛型
​
​
    代码：逻辑性代码  vs 功能性代码
     */
    @Test
    public void test4(){
        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(actualTypeArguments[0].getTypeName());
        System.out.println(((Class)actualTypeArguments[0]).getName());
    }
​
    /*
    获取运行时类实现的接口
     */
    @Test
    public void test5(){
        Class clazz = Person.class;
​
        Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();
        for(Class c : interfaces){
            System.out.println(c);
        }
​
        System.out.println();
        //获取运行时类的父类实现的接口
        Class[] interfaces1 = clazz.getSuperclass().getInterfaces();
        for(Class c : interfaces1){
            System.out.println(c);
        }
​
    }
    /*
        获取运行时类所在的包
​
     */
    @Test
    public void test6(){
        Class clazz = Person.class;
​
        Package pack = clazz.getPackage();
        System.out.println(pack);
    }
​
    /*
        获取运行时类声明的注解
​
     */
    @Test
    public void test7(){
        Class clazz = Person.class;
​
        Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
        for(Annotation annos : annotations){
            System.out.println(annos);
        }
    }