黑马程序员——反射
理解反射的概念
反射就是把Java类中的各种成分映射成相应的java类。例如，一个Java类中用一个Class类的对象来表示，一个类中的组成部分：成员变量，方法，构造方法，包等等信息也用一个个的Java类来表示，就像汽车是一个类，汽车中的发动机，变速箱等等也是一个个的类。表示java类的Class类显然要提供一系列的方法，来获得其中的变量，方法，构造方法，修饰符，包等信息，这些信息就是用相应类的实例对象来表示，它们是Field、Method、Contructor、Package等等。
反射就是把Java类中的各种成分映射相成Java类。反射也称为对类的解剖。把类的各个组成部分映射成一个个相应的Java类。
例如：一个类有：成员变量，方法，构造方法，包等等信息。
利用反射技术可以对一个类进行解剖。
其实只要拿到Java类的字节码对应的Class对象，就等于拿到了Java类中的各个成分。
反射的基石就是Class。
Class类
Class类用于表示.class文件，是所有加载进内存的字节码对象的父类。所以可以通过Class得到运行时的类。
如何得到某个class文件对应的class对象呢？
方法有3种：
1）类名.class 例如，Person.class。
2）对象.getClass() 例如，new Data().getClass()。
3）Class.forName("包名.类名"); 例如，Class.forName("java.lang.String");
代码示例：
public class ClassTest{
public static void main(String...args)throws Exception{
String str = "黑马程序员";
Class cls1 =String.class;
Class cls2 = str.getClass();
Class cls3 = Class.forName("java.lang.String");
System.out.println(cls1 == cls2);//true
System.out.println(cls2 == cls3);//true
}
}
注意：字节码文件是唯一的，所以无论怎么获取，都是同一份字节码文件。
九个预定义Class实例对象（八大原始类型+void）
Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。枚举是一种类，注释是一种接口。
每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类，所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该Class 对象。
基本的 Java 类型（boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double）和关键字 void也表示为 Class 对象。
注意：
1、int.class == Integer.TYPE。
2、数组类型的Class实例对象Class.isArray()为true。
3、反射并不是Java 5.0的新特性。
Java 5.0 代码示例：
package com.itheima.day01;
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("判断int基本数据类型和Integer的基本数据类型"
+ "是不是同一个Class对象 结果为："+(int.class == Integer.TYPE));
System.out.println("判断int.class是不是基本数据类型 结果为："+int.class.isPrimitive());
System.out.println("判断是不是数组类型 结果为："+int[].class.isArray());
}
}
//结果都为true
总之，只要是在源程序中出现的类型，都有各自的Class实例对象，例如，int.class，int[].class。
一个类中的每个成员都可以用相应的反射API类的一个实例对象来表示，通过调用Class类的方法可以得到这些实例对象，得到这些实例对象后有什么用呢？怎么用呢？这正是学习和应用反射的要点。
构造方法的反射应用（Coustructor类）
Constructor类的实例对象代表类的一个构造方法。
反射公共，私有和保护的构造方法：
反射公共的需要的方法是：getConstructor();
反射私有的需要的方法是：getDeclaredConstructor();
Constructor对象代表一个构造方法，Constructor对象有的方法：得到构造方法名字，得到所属于的类，产生实例对象。
得到某个类空参数构造方法，例：
Constructor constructor = Class.forName("java.lang.String").getConstructor();
得到某个类所有的构造方法，例：
Constructor [] constructors= Class.forName("java.lang.String").getConstructors();
得到某一个带参数的构造方法，例：
Constructor constructor =Class.forName("java.lang.String").getConstructor(StringBuffer.class);
注意：一个类有多个构造方法，用什么方式可以区分清楚想得到其中的哪个方法呢？根据参数的个数和类型，例如，Class.getMethod(name,Class... args)中的args参数就代表所要获取的那个方法的各个参数的类型的列表。重点：参数类型用什么方式表示？用Class实例对象。
利用构造方法创建实例对象：
通常方式：String instance = new String(new StringBuffer("黑马程序员"));
反射方式：String instance = (String)constructor.newInstance("黑马程序员");
//调用获得的方法时要用到上面相同类型的实例对象
通过Class类中的newInstance()方法也可创建类的实例，其内部工作原理是先得无参的构造方法，再用构造方法创建实例对象。
代码示例：
package com.itheima.day01;
import java.lang.reflect.Constructor;
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class clszz = Class.forName("java.lang.String");
Constructor constructor = clszz.getConstructor(StringBuffer.class);
String str = (String) constructor.newInstance(new StringBuffer("黑马程序员"));
char [] chs = str.toCharArray();
for(int x = 0; x<chs.length;x++){
System.out.println(chs[x]);
}
}
}
成员变量的反射（Field类）
Field类代表反射某个类中的一个成员变量。
问题：得到的Field对象是对应到类上面的成员变量，还是对应到对象上的成员变量？类只有一个，而该类的实例对象有多个，如果是与对象关联，那关联的是哪个对象呢？所以字段fieldAge 代表的是Age的定义，而不是具体的Age变量。
(注意访问权限的问题)也就是说，定义的是类对象，而非对象的对象。
当我们需要对其操作的时候，需要确定是那个具体的对象。
代码示例：
package com.itheima.study;
public class Person {
public int age;
private int height;
public Person(int age,int height){
this.age=age;
this.height=height;
}
}
package com.itheima.study;
import java.lang.reflect.Field;
public class ReflectTest{
public static void main(String...args) throws Exception{
Person p = new Person(20,30);
Field fieldAge = p.getClass().getField("age");
System.out.println(fieldAge.get(p));
}
}
注意：如果类的某个成员变量的修饰符是private，那么直接通过getField方法获取Field类型的对象就会出现如下错误。如age是private的
注意：如果类的某个成员变量的修饰符是private，那么直接通过getDeclaredField方法获取Field类型的对象就会出现如下错误。
解决方案：
Field fieldAge =p.getClass().getDeclaredField("age");
fieldAge.setAccessible(true);
注意：通过称之为暴力反射的方式解决，也就是使用setAccessible(true)使private类型的成员变量也可以被获取值。
练习：将任意一个对象中的所有String类型的成员变量所对应的字符串内容中的"CSDN社区"通过反射改成"黑马论坛"。
package com.itheima.day01;
public class ReflectPoint {
public String str1 = "CSDN社区";
public String str2 = "黑马程序员";
public String str3 = "黑马程序员——戒风";
@Override
public String toString() {
return str1 + "\n" + str2 + "\n" + str3;
}
}
package com.itheima.day01;
import java.lang.reflect.Field;
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ReflectPoint rp = newReflectPoint();
changeStringValue(rp);
System.out.println(rp);
}
public static void changeStringValue(Object obj) throws Exception {
Field[] fields = obj.getClass().getFields();
for(Field field : fields){
if(field.getType() == String.class){
String oldValue = (String)field.get(obj);
String newValue = oldValue.replace("CSDN社区", "黑马论坛" );
field.set(obj, newValue);
}
}
}
}
成员方法的反射（Method类）
Method类代表某个类中的一个成员方法
得到类中的某一个方法：
例子：Method charAt =Class.forName("java.lang.String").getMethod("charAt",int.class);
调用方法：通常方式：System.out.println(str.charAt(1));
反射方式：System.out.println(charAt.invoke(str, 1));
如果传递给Method对象的invoke()方法的第一个参数为null，这有着什么样的意义呢？
说明该Method对象对应的是一个静态方法！
JDK1.4和JDK1.5的invoke方法的区别：
JDK1.4：public Object invoke(Objectobj,Object[] args)
JDK1.5：public Object invoke(Objectobj,Object... args)
即按JDK1.4的语法，需要将一个数组作为参数传递给invoke方法时，这时它会把一个数组作为一个元素。
这时如果我们要取出其中的元素，需要将数组中的元素通过数组一个个的取出。
所以，调用charAt方法的代码也可以用JDK 1.4改写为 charAt.invoke("str",new Object[]{1})形式。
代码示例：
package com.itheima.day1;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String str = "黑马程序员";
Method method = str.getClass().getMethod("charAt", int.class);
//1.4写法。
System.out.println(method.invoke(str,new Object[]{1}));
//1.5写法。
System.out.println(method.invoke(str, 0));
}
}
对接收数组参数的成员方法进行反射
目标：写一个程序，这个程序能够根据用户提供的类名，去执行该类中的main方法。
package com.itheima.day01;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class clszz = Class.forName(args[0]);
Method main = clszz.getMethod("main", String[].class);
main.invoke(null,"黑马程序员","黑马论坛","CSDN社区");
}
}
class TestArrayArguments {
public static void main(String [] args)
{
for(String arg:args)
{
System.out.println("----------" + arg + "----------");
}
}
}
分析问题：这个问题是没有传入参数才发生的数组角标越界。
解决方法：右击Run As-->点击Run Configurations。
弹出如下窗口-->点击Arguments选项卡-->输入需要执行的main方法所在类全名。
点击Run，运行。
结果：
分析原因：启动Java程序的main方法的参数是一个字符串数组，即public static void main(String[] args)，通过反射
方式来调用这个main方法时，如何为invoke方法传递参数呢？
按JDK1.5的语法，整个数组是一个参数，而按JDK1.4的语法，数组中的每个元素对应一个参数，当把一个字符串
数组作为参数传递给invoke方法时，Javac会到底按照哪种语法进行处理呢？
JDK1.5肯定要兼容JDK1.4的语法，会按JDK1.4的语法进行处理，即把数组打散成若干个单独的参数。
所以，在给main方法传递参数时，不能使用代码main.invoke(null,"黑马程序员","黑马论坛","CSDN社区")，Javac只把它当作JDK1.4的语法进行理解，而不把它当作JDK1.5的语法解释，因此会出现参数类型不对的问题。
解决办法：
方法一：
main.invoke(null,new Object[]{new String[]{"黑马程序员","黑马论坛","CSDN社区"}});
方法二：
main.invoke(null,(Object)new String[]{"黑马程序员","黑马论坛","CSDN社区"});
编译器会作特殊处理，编译时不把参数当作数组看待，也就不会数组打散成若干个参数了。
代码示例一：
package com.itheima.day01;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class clszz = Class.forName(args[0]);
Method main = clszz.getMethod("main", String[].class);
main.invoke(null,new Object[]{new String[]{"黑马程序员","黑马论坛","CSDN社区"}});
}
}
代码示例二：
package com.itheima.day01;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class clszz = Class.forName(args[0]);
Method main = clszz.getMethod("main", String[].class);
main.invoke(null,(Object)new String[]{"黑马程序员","黑马论坛","CSDN社区"});
}
}
数组与Object的关系及其反射类型
具有相同维数和元素类型的数组属于同一个类型，即具有相同的Class实例对象。
package com.itheima.day01;
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
int[] a1 = new int[3];
int[] a2 = new int[4];
int[][] a3 = new int[2][3];
String[] a4 = new String[3];
System.out.println(a1.getClass()==a2.getClass());
System.out.println(a1.getClass()==a3.getClass());
System.out.println(a1.getClass()==a4.getClass());
System.out.println(a3.getClass()==a4.getClass());
}
}
注意：如果元素类型不同或者维数不同的话，那么编译器直接不通过。
代表数组的Class实例对象的getSuperClass()方法返回的父类为Object类对应的Class。
代码示例：
基本类型的一维数组可以被当作Object类型使用，不能当作Object[]类型使用;
非基本类型的一维数组，既可以当做Object类型使用，又可以当做Object[]类型使用。
Arrays.asList()方法处理int[]和String[]时的差异。
代码示例：
package com.itheima.day01;
import java.util.Arrays;
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
int[] arr =new int[] { 1, 2, 3 };
String[] str =new String[] {"111", "222", "333" };
// 直接使用System.out.println无法打印出数组的内容
System.out.println(arr);
// 结果：[I@15db9742
System.out.println(str);
// 结果：[Ljava.lang.String;@6d06d69c
// 通过Arrays.asList方法打印出集合的内容
System.out.println(Arrays.asList(arr));
// 结果：[[I@15db9742]
/*
* 原因是因为JDK1.4中为Arrays.asList(Object[] a)，JDK1.5中为Arrays.asList(T...a)。
* arr是int[]类型，JDK1.4中的asList方法处理不了，JDK1.5可以处理。但是JDK1.5将
* int数组整体作为一个参数进行处理。
* 因此最终结果就是将 int[]进行了封装，结果类型也就成了[[I。
*/
System.out.println(Arrays.asList(str));
// 结果：[111, 222, 333]
}
}
getName
public String getName
以 String 的形式返回此 Class 对象所表示的实体（类、接口、数组类、基本类型或 void）名称。
如果此类对象表示的是非数组类型的引用类型，则返回该类的二进制名称，Java Language Specification, Second Edition 对此作了详细说明。
如果此类对象表示一个基本类型或 void，则返回的名字是一个与该基本类型或 void 所对应的 Java 语言关键字相同的String。
如果此类对象表示一个数组类，则名字的内部形式为：表示该数组嵌套深度的一个或多个 '[' 字符加元素类型名。元素类型名的编码如下：
| Element Type |
|
Encoding |
| boolean |
|
Z |
| byte |
|
B |
| char |
|
C |
| class or interface |
|
Lclassname; |
| double |
|
D |
| float |
|
F |
| int |
|
I |
| long |
|
J |
| short |
|
S |
类或接口名classname 是上面指定类的二进制名称。
返回：此对象所表示的类或接口名。
Array工具类用于完成对数组的反射操作。
代码示例：
package com.itheima.day01;
import java.lang.reflect.Array;
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args)throws Exception {
String[] arrOne =new String[] {"黑马程序员", "黑马论坛", "CSDN社区"};
String arrTo ="黑马程序员";
printObject(arrOne);
printObject(arrTo);
}
public static void printObject(Object obj) {
Class clazz = obj.getClass();
if (clazz.isArray()) {
int len = Array.getLength(obj);
for (int i = 0; i < len; i++) {
System.out.println(Array.get(obj, i));
}
} else {
System.out.println(obj);
}
}
}
ArrayList_HashSet的比较及Hashcode分析
分析：当集合为ArrayList时，其实是一个数组，因此放入4个元素后，集合size为4。
当集合为HashSet时，需要通过比较equals方法是否返回true决定是否放入。
如果equals方法返回true，那么就不会放入。因此，集合size为3。（覆盖其中一个）
如果想让size为2，也就是set1与set3作为同一个元素存入HashSet集合，那就需要覆盖ReflectPoint类的hashCode方法以及equals方法。（同时覆盖俩个方法）
在代码区右击-->Source-->点击Generate hashCode() and equals()...。
点击OK，即可生成hashCode和equals方法。
/*
@Override
public inthashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + x;
result = prime * result + y;
return result;
}
@Override
publicboolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true ;
if (obj == null)
return false ;
if (getClass() != obj.getClass())
return false ;
ReflectPoint other = (ReflectPoint) obj;
if (x != other.x)
return false ;
if (y != other.y)
return false ;
return true ;
}
*/
重新运行ReflectTest就可以看到size值为2。
注意：当一个对象被存储进HashSet集合中以后，就不能修改这个对象中的那些参与计算哈希值的字段了，否则，对象修改后的哈希值与最初存储进HashSet集合中时的哈希值就不同了，在这种情况下，即使在contains方法使用该对象的当前引用作为的参数去HashSet集合中检索对象，也将返回找不到对象的结果，这也会导致无法从HashSet集合中单独删除当前对象，从而造成内存泄露。
框架的概念及用反射技术开发框架的原理
框架：我做房子卖给用户住，由用户自己安装门窗和空调，我做的房子就是框架，用户需要使用我的框架，把门窗插入进我提供的框架中。框架与工具类有区别，工具类被用户的类调用，而框架则是调用用户提供的类。
框架要解决的核心问题：我在写框架（房子）时，你这个用户可能还在上小学，还不会写程序呢？我写的框架程序怎样能调用到你以后写的类（门窗）呢？因为在写才程序时无法知道要被调用的类名，所以，在程序中无法直接new某个类的实例对象了，而要用反射方式来做。
用类加载器的方式管理资源和配置文件
package cn.itcast.day1;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.HashSet;
import java.util.Properties;
public class ReflectTest2 {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) throws Exception{
// TODO Auto-generated method stub
/*getRealPath();//金山词霸/内部
一定要记住用完整的路径，但完整的路径不是硬编码，而是运算出来的。*/
//InputStream ips = newFileInputStream("config.properties");
//InputStream ips =ReflectTest2.class.getClassLoader().getResourceAsStream("cn/itcast/day1/config.properties");
//InputStream ips =ReflectTest2.class.getResourceAsStream("resources/config.properties");
InputStream ips = ReflectTest2.class.getResourceAsStream("/cn/itcast/day1/resources/config.properties");
Properties props = new Properties();
props.load(ips);
ips.close();
String className = props.getProperty("className");
Collection collections = (Collection)Class.forName(className).newInstance();
//Collection collections = new HashSet();
ReflectPoint pt1 = newReflectPoint(3,3);
ReflectPoint pt2 = newReflectPoint(5,5);
ReflectPoint pt3 = new ReflectPoint(3,3);
collections.add(pt1);
collections.add(pt2);
collections.add(pt3);
collections.add(pt1);
//pt1.y = 7;
//collections.remove(pt1);
System.out.println(collections.size());
}
}