Reflection

• 什么是反射

在運行區(qū)間，動態(tài)地去獲取類中的信息（類的信息鼻弧，方法信息，構(gòu)造器信息，字段信息）

• 反射中常用的API

//Class:表示所有的類信息
// 獲取對應(yīng)類的Class實例
static Class<?> forName(String class className); // 獲取對應(yīng)類的Class實例
T newInstance(); // 創(chuàng)建對應(yīng)類的對象（該類中必須有一個公共無參數(shù)的構(gòu)造器）
String getName(); //獲取類的權(quán)限定名
String getSimpleName(); //獲取類的簡單名稱
Constructor<?>[] getConstructors(); // 獲取當前類中所有的公共構(gòu)造器
COnstructor<T> getConstructor(Class<?> ...parameterTypes); // 獲取當前類中指定的構(gòu)造方法
Method[] getMethods(); // 獲取當前類中所有的公共方法（包括從父類中繼承過來的方法）
Method getMethod(String name, Class<?> ...parameterTypes); // 獲取指定的類方法
Method[] getDeclaredMethods(); //獲取當前類中所有方法青自，和訪問權(quán)限無關(guān)
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?> ...parameterTypes);
// 獲取指定的類方法，和訪問權(quán)限無關(guān)

Object invoke(Object obj, Object ...args); //調(diào)用指定的方法
//參數(shù):obj,該方法所屬的對象驱证，如果是靜態(tài)方法則傳入null;args,調(diào)用方法所需的實際參數(shù)

Class類和Class的實例

• Class類：

用于描述一切類和接口延窜。枚舉是一種類，注解是一種接口抹锄。

為了明確區(qū)分出Class實例表示的是誰的字節(jié)碼逆瑞，Class提供了泛型

Class<Date> clzl = Date.class; //clzl表示的是Date的字節(jié)碼
Class<String> clz2 = String.class; // clz2表示的是String的字節(jié)碼

• Class實例：

JVM中一份字節(jié)碼

• 獲取到Class實例的三種方式
  • 類型.class（就是一份字節(jié)碼）
  • Class.forName(String className);根據(jù)一個類的全限定名來構(gòu)建Class對象
  • 每一個對象都有getClass()的方法

反射很強大荠藤，但是非常消耗性能，主要是為了做工具和框架是用的获高。

// 同一個類在JVM中只有一份字節(jié)碼;
//第一種方式：數(shù)據(jù)類型.class
Class<User> clz1 = User.class;
// 第二種方式:Class.forName(String className);
Class<?> clz2 = Class.forName("cn.itsource.User");
// 第三種方式:對象.getClass();得到對象的真實類型
User u = new User();
Class clz3 = u.getClass();
//clz1 == clz2 == clz3; 因為表示都是JVM中共同的一份字節(jié)碼(User.class)

• 八大基本數(shù)據(jù)類型和關(guān)鍵字Void的Class實例

在八大基本數(shù)據(jù)類型的包裝類和Void類中都有一個常量：TYPE

所有數(shù)據(jù)類型都有class屬性哈肖，表示對應(yīng)的Class實例

  Integer.Type-->int.class
  Void.Type-->void.class
  
  Integer.Type == int.class; // true
  Integer.Type == Integer.class; // false

• 數(shù)據(jù)的Class實例
  • 特點

所有具有相同元素類型和維數(shù)的數(shù)組才共享同一份字節(jié)碼對象（Class對象）

 // 表示數(shù)組的Class實例：
String[] sArr = {"A", "B", "C"};
Class clz = String[].class; // 此時clz表示就是一個String類的一位數(shù)組類型;

• 示例代碼

public class ArrayClassInstanceDemo {
       String[] arr1 = {};
       String[] arr2 = {"A", "B"};
       Class clz1 = String[].class
       Class clz2 = arr2.getClass();
       Class clz3 = getClass();
       System.out.println(cl2 == c3);
       String[][] arr = {}
       System.out.println(clz1 == String[][].class); //false
       int[] iArr = {};
       System.out.prinln(iArr.getClass == clz1); // false
}

• 獲取類中的構(gòu)造器

  • 常用方法

// Constructor<T>類：表示父類中構(gòu)造器的類型，Constructor的實例就是某一個類中的某一個構(gòu)造器
// 獲取某一個類中的所有構(gòu)造器：
// 1.明確操作的是哪一份字節(jié)碼對象念秧。
// 2.獲取構(gòu)造器淤井。

// Class類獲取構(gòu)造器方法：
// Constructor類：表示類中構(gòu)造器的類型，Constructor的實例就是某一個類中中的某一個構(gòu)造器

public Constructor<?>[] getConstructors(); // 該方法只能獲取當前Class所表示的類的public修飾的構(gòu)造器
public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors(); // 獲取當前Class所表示類的所有構(gòu)造器摊趾，和訪問權(quán)限無關(guān)
public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes); // 獲取當前Class所表示類中指定的一個public的構(gòu)造器
// 參數(shù)：parameterTypes 表示：構(gòu)造器參數(shù)的Class類型
// 例如:
public User(String username);
Constructor c = clz.getConstructor(String.class);
public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>.. parameterTypes); // 獲取當前Class所表示類中指定的一個構(gòu)造器

• 實例代碼

public class User {
private String name;
private Integer age;
private User() {}
public User(String name) {}
  public static void main(String[] args) {
    Class<User> clz = User.class;
    Constructor<User> conn = clz.getConstructor(in.class);
    System.out.println(conn);
    // 由于在User類中沒有帶有int類型參數(shù)的構(gòu)造器币狠，所以會拋出異常
    // NoSuchMethodException
  }
}

• 創(chuàng)建對象
  • 方式一

// 在反射中，Constructor最主要的作用就是調(diào)用構(gòu)造器砾层，創(chuàng)建構(gòu)造對象
// 常用方法
public T newInstance(Object... initargs); // 如果調(diào)用帶參數(shù)的構(gòu)造器漩绵，只能使用該方法
// 參數(shù)：initargs：表示調(diào)用構(gòu)造器的實際參數(shù)
// 返回：返回創(chuàng)建的實例，T表示Class所表示的類的類型
// 如果：一個雷的構(gòu)造器可以直接訪問梢为，同時沒有參數(shù)渐行，那么可以直接使用Class類中的newInstance方法創(chuàng)建對象.
public Object newInstance(); // 相當于new 類名();
// 注意不能調(diào)用私有的構(gòu)造器(可以先將對象的)

* 方式二

// 調(diào)用Class類中的newInstance()方法來創(chuàng)建
Class clz = User.class;
User user = clz.newInstance();

• API中AccessibleObject的介紹

  AccessibleObject 類是File``Method和Constructor對象的基類。在使用Field铸董、Method或者Constructor對來來設(shè)置或者獲取訪問字段祟印、調(diào)用方法或者創(chuàng)建和初始化類的實例的時候，會執(zhí)行訪問檢查粟害。

  在ACcessibleObject中提供了一個方法setAccessible(boolean flag)方法來設(shè)置是否忽略底層的訪問檢查flag:true表示忽略訪問檢查蕴忆，false表示要檢查（缺省值）

獲取類中的方法

• 使用反射獲取某一個勒種的方法：
  • 找到獲取方法所在類的字節(jié)碼對象
  • 摘到需要被獲取的方法

• Class類中常用方法：

// 獲取包括自身和繼承過來的所有public方法
public Method[] getMethods();

// 獲取自身的所有方法（不包括繼承，和訪問權(quán)限無關(guān)）
public Method[] getDeclaredMethods();

// 表示調(diào)用指定的一個公共方法（包括繼承的）
// 參數(shù)：methodName(被調(diào)用方法的名字);parameterTypes(被調(diào)用方法的參數(shù)類型,如:String.class)
public Method getMethod(String methodName, Class<?>... parameterTypes);

// 調(diào)用指定的一個本類中的方法（不包括繼承的）
// 參數(shù)：同上
public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes);

• 示例代碼

// 獲取所有方法
private static void getAllMethod() {
  Class clz = User.class;
  Method[] ms = clz.getMethods(); // 獲取所有方法(注意：包括繼承的所有公共方法)
  for (Method m : ms) {
    System.out.println(m);
  }
  ms = clz.getDeclaredMethos();// 獲取所有的方法(注意：不包括繼承的)
}
for (Method m : ms) {
  System.out.println(m);
}

pubic void testMethods() {
  // 獲取 public void sayHi();
  Class clz = User.class;
  // 只有通過方法簽名才能找到唯一的方法
  // 方法簽名 = 方法簽名 + 參數(shù)列表(參數(shù)類型悲幅，參數(shù)個數(shù)套鹅，參數(shù)順序)
  Method m = clz.getMethod("sayHi", String.class);
  System.out.println(m);
  
  // 調(diào)用private void sayGoodBye(String name, int age);
  m = clz.getDeclaredMethod("sayGoodBye", String.class, int.class);
  System.out.println(m);
}

使用反射調(diào)用方法

• 使用反射調(diào)用方法：
  • 找到被調(diào)用方法所在的字節(jié)碼
  • 獲取到被調(diào)用的方法對象
  • 調(diào)用該方法

調(diào)用方法

// 調(diào)用當前Method所表示的方法
// 參數(shù):obj(被調(diào)用方法的對象--一般都是這個類的一個對象);args(傳遞的參數(shù))
public Object invoke(Object obj,Object.. args);

• 示例代碼

public static void main(String[] args) {
  // 1.獲取User類的Class實例
  Class<User> clz = User.class;
  // 2.獲取User類中指定的方法:public String doWork3(String name, Integer.class);
  Method method3 = clz.getMethod("doWork3", String.class, Integer.class);
  // 3.調(diào)用對象方法，這里需要傳入被調(diào)用方法所屬的對象汰具，和方法所需要的實際參數(shù)
  User u = clz.newInstance(); // 保證在User類中有公共無參數(shù)的構(gòu)造器
  // 用變量ret來接收該方法的返回值
  String ret = (String) method3.invoke(u, "neld", 18);
  
  // 獲取User類的一個指定的私有方法:private void doWork2(String name)
  Method method2 = clz.getMethod("doWork2", String.class);
  // 將方法設(shè)置為可訪問的
  method2.setAccessible(true);
  // 調(diào)用方法
  method2.invoke(u, "neld");
}

使用放射調(diào)用靜態(tài)方法

• 方法

public Object invoke(Object obj, Object.. args);
// 如果底層方法是靜態(tài)的卓鹿，那么可以忽略指定的obj參數(shù)。將obj參數(shù)設(shè)置為null即可留荔。

使用反射調(diào)用可變參數(shù)

• 方法

對于數(shù)組的引用類型吟孙，底層會自動解包 ，為了解決該問題聚蝶，我們使用Object的一個一維數(shù)組把實際參數(shù)包裝起來杰妓。

無論是基本數(shù)據(jù)類型還是引用數(shù)據(jù)類型，或者是可變參數(shù)類型碘勉，方正就是一切實際參數(shù)都包裝在 new Object[] {} 中巷挥，就沒有自動解包的問題了

• 示例代碼

public static main(String[] args) {
  // 使用反射調(diào)用public static int show(int... args)
  Class clz = VarArgsMethodInvokeDemo.class; // 獲取本類的字節(jié)碼
  Method m = clz.getMethod("show1", int[].class);
  //m.invoke(null, 1, 2, 3, 4, 5) // 會報錯
  m.invoke(null, new int[]{1, 2, 3, 4, 5}); // 通過
  m.invoke(null, new Object[]{new int[] {1, 2, 3, 4, 5}}); // 通過
  m = clz.getMethod("show2", String[].class);
  // m.invoke(null, "A", "B", "C"); // 不通過
  // m.invoke(null, new String[] {"A", "B", "C"})// 不通過
  // 對于數(shù)組類型的引用型參數(shù)，底層會自動解包验靡，為了解決該問題倍宾，我們使用Object的一維數(shù)組把實際參數(shù)包裝起來
  m.invoke(null, new Object[]{new String[]{"A", "B", "C"}});
}

// 可變參數(shù)底層就是一個數(shù)組
// 基本類型
public static void show1(int... args) {
  System.out.println(Arrays.toString(args));
}
// 引用類型
public static void show2(String.. . args) {
  System.out.println(Arrays.toString(args));
}

使用反射獲取字段

• 思路

  • 找到字段所在類的字節(jié)碼
  • 獲取字段

• 常用方法

// 獲取當前Class所表示類中的所有public的字段雏节，包括繼承的字段
public Field[] getFileds();

// 獲取類中指定的public字段，包括繼承的字段
public Field getField(String fieldName);

// 獲取當前類中的所有字段高职，不包括繼承的字段
public Field[] getDeclaredFileds();

// 獲取當前Class所表示類中該fieldName名字的字段矾屯，不包括繼承的字段
public Field[] getDeclaredFileds();

// 獲取當前Class中的字段，指定的字段初厚，不包括繼承的字段
public Field getDeclaredFiled(String name);

單例設(shè)計模式

• 概念

在項目中件蚕，某個類有且只有一個實例,一般的把工具類做成單例的

• 步驟
  • 把當前類的構(gòu)造器私有化
  • 在當前類中實現(xiàn)創(chuàng)建好一個私有的靜態(tài)對象
  • 向外暴露一個公共的靜態(tài)的方法來返回該對象

• 寫法
  • 餓漢式
  • 懶加載式
  • 枚舉
  • 使用緩存機制來實現(xiàn)單例效果
  • 在Spring中（對象工廠），創(chuàng)建的對象默認就是單例的

餓漢式

public class ArrayTool {
  private ArrayTool(){}
  private static ArrayTool instance = new ArrayTool();
  // 獲取類的一個實例
  public static ArrayTool getInstance() {
    return instance;
  }
  // 工具方法
  public void sort(int arr) {
    System.out.println("數(shù)組排序...");
  }
}

懶加載(可能有線程安全問題产禾，所以要使用同步方法)

public class ArrayTool {
  private static ArrayTool instance = null;
  
  public static ArrayTool getInstace() {
    if (instance == null) {
      synchronized (ArrayTool.class) {
        if (instance == null) {
          instance = new ArrayTool();
        }
      }
    }
  }
}

public void sort(int[] arr) {
  System.out.println("數(shù)組排序...");
}

枚舉

public enum ArrayTool {
  INSTANCE; // public static final ArrayTool INSTANCE;
  // 工具方法
  private ArrayTool(){}
  public void sort(int[] arr) {
    System.out.println("數(shù)組排序...");
  }
}

Eclipse項目下classpath文件分析

source folder目錄下的文件會編譯到output(默認bin)目錄中

• 加載資源文件
  • 使用相對路徑

相對于CLASSPATH的根路徑(output, 輸出目錄) 排作，需要獲取ClassLoader對象

// 獲取ClassLoader對象的兩種方式
// 方式一：
ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
// 方式二：
ClassLoader loader2 = 當前類名.class.getClassloader();

// 在調(diào)用即可獲取到output目錄下的資源文件流
public InputStream getResourceAsStream(String fileName);

注意

在使用newInstace()的時候，需要被實例化對象的類亚情，具有無參的公共的構(gòu)造方法妄痪。