2-Java进阶知识总结-8-反射-动态代理
文章目录
- 反射
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- 概念
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- 什么是反射
- 字节码文件和字节码文件对象的理解
- 学习内容--总览
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- 获取字节码文件对象的三种方式
- 获取构造方法
- 获取构造方法并创建对象
- 获取成员变量
- 获取成员变量并获取值和修改值
- 获取成员方法
- 获取成员方法并运行
- 动态代理
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- 动态代理三要素
- 示例
-
- 【扩展】方法拦截
- 练习
反射
概念
什么是反射
专业的解释（了解一下）：
- 是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；
- 对于任意一个对象，都能够调用它的任意属性和方法；
- 这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为Java语言的反射机制。
通俗的理解（掌握）
-
利用反射创建的对象可以无视修饰符调用类里面的内容
-
可以跟配置文件结合起来使用，把要创建的对象信息和方法写在配置文件中
- 读取到什么类，就创建什么类的对象
- 读取到什么方法，就调用什么方法
- 此时当需求变更的时候不需要修改代码，只要修改配置文件即可
字节码文件和字节码文件对象的理解
| 概念 | 理解 |
|---|---|
| java文件 | 编写的java代码，后缀为.java |
| 字节码文件 | 编译java文件后生成的class文件（在硬盘上真实存在） |
| 字节码文件对象 | class文件加载到内存后，虚拟机自动创建出来的对象（对象包含：构造方法、成员变量、成员方法） |
反射要获取的是字节码文件对象，这个对象在内存中是唯一的
学习内容–总览
反射都是从class字节码文件中获取的内容：
- 如何获取class字节码文件的对象
- 利用反射如何获取构造方法（创建对象）
- 利用反射如何获取成员变量（赋值，获取值）
- 利用反射如何获取成员方法（运行）
获取字节码文件对象的三种方式
| 获取手段 | |
|---|---|
| 根据Class类的静态方法获取（用的最多） | Class.forName(“全类名”) |
| 根据要获取类名的class属性获取 | 类名.class |
| 根据类的实例对象获取 | 实例对象.getClass() |
// 1、根据Class类的静态方法获取（用的最多）
// 全类名 = 包名 + 类名
Class clazz1 = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
// 2、根据要获取类名的class属性获取
Class clazz2 = Student.class;
System.out.println(clazz1 == clazz2);//true，因为class文件在硬盘中是唯一的，所以，当这个文件加载到内存之后产生的对象也是唯一的
// 3、根据类的实例对象获取
Student s = new Student();
Class clazz3 = s.getClass();
System.out.println(clazz1 == clazz2);//true
System.out.println(clazz2 == clazz3);//true
获取构造方法
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| Constructor[] getConstructors() | 获得所有的构造（只能public修饰） |
| Constructor[] getDeclaredConstructors() | 获得所有的构造（包含private修饰） |
| Constructor getConstructor(Class… parameterTypes) | 获取指定构造（只能public修饰） |
| Constructor getDeclaredConstructor(Class… parameterTypes) | 获取指定构造（包含private修饰） |
如果当前获取到的是私有的，必须要临时修改访问权限，否则无法使用
public class ReflectDemo2 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
//1、获得整体（class字节码文件对象）
Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
//2-1、获取所有（public）构造方法
Constructor[] constructors1 = clazz.getConstructors();
for (Constructor constructor : constructors1) {
System.out.println(constructor);
}
System.out.println("=======================");
//2-2、获取所有构造方法（共有和私有的都算上）
Constructor[] constructors2 = clazz.getDeclaredConstructors();
for (Constructor constructor : constructors2) {
System.out.println(constructor);
}
System.out.println("=======================");
//2-3、获取指定的空参构造（public）
Constructor con1 = clazz.getConstructor();
System.out.println(con1);
//2-4、获取指定的带参构造（public）
Constructor con2 = clazz.getConstructor(String.class,int.class);
System.out.println(con2);
System.out.println("=======================");
//2-5、获取指定的空参构造(共有+私有都可以获取到)
Constructor con3 = clazz.getDeclaredConstructor();
System.out.println(con3);
System.out.println(con3 == con1); // false，每一次获取构造方法对象的时候，都会新new一个。
//2-6、获取指定的空参构造(共有+私有都可以获取到)
Constructor con4 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
System.out.println(con4);
}
}
获取构造方法并创建对象
- 首先要有一个javabean类
//1.获取整体的字节码文件对象
Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");
//2.获取空参的构造方法
Constructor con = clazz.getConstructor();
//3.利用空参构造方法创建对象
Student stu = (Student) con.newInstance();
System.out.println(stu);
System.out.println("=============================================");
//1.获取整体的字节码文件对象
Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");
//2.获取有参构造方法
Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
//3.临时修改构造方法的访问权限（暴力反射）
con.setAccessible(true);
//4.直接创建对象
Student stu = (Student) con.newInstance("zhangsan", 23);
System.out.println(stu);
获取成员变量
- 首先要有一个javabean类
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| Field[] getFields() | 返回所有成员变量对象的数组（只能拿public的） |
| Field[] getDeclaredFields() | 返回所有成员变量对象的数组，存在就能拿到 |
| Field getField(String name) | 返回单个成员变量对象（只能拿public的） |
| Field getDeclaredField(String name) | 返回单个成员变量对象，存在就能拿到 |
public class ReflectDemo4 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
//获取成员变量对象
//1.获取class对象
Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
//2.获取成员变量的对象（Field对象)只能获取public修饰的
Field[] fields1 = clazz.getFields();
for (Field field : fields1) {
System.out.println(field);
}
System.out.println("===============================");
//获取成员变量的对象（public + private）
Field[] fields2 = clazz.getDeclaredFields();
for (Field field : fields2) {
System.out.println(field);
}
System.out.println("===============================");
//获得单个成员变量对象
//如果获取的属性是不存在的，那么会报异常
//Field field3 = clazz.getField("aaa");
//System.out.println(field3);//NoSuchFieldException
Field field4 = clazz.getField("gender");
System.out.println(field4);
System.out.println("===============================");
//获取单个成员变量（私有）
Field field5 = clazz.getDeclaredField("name");
System.out.println(field5);
}
}
获取成员变量并获取值和修改值
- 首先要有一个javabean类
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| void set(Object obj, Object value） | 赋值 |
| Object get(Object obj) | 获取值 |
public class ReflectDemo5 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
Student s = new Student("zhangsan",23,"广州");
Student ss = new Student("lisi",24,"北京");
//需求：
//利用反射获取成员变量并获取值和修改值
//1.获取class对象
Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
//2.获取name成员变量
//field就表示name这个属性的对象
Field field = clazz.getDeclaredField("name");
//临时修饰他的访问权限
field.setAccessible(true);
//3.设置(修改)name的值
//参数一：表示要修改哪个对象的name？
//参数二：表示要修改为多少？
field.set(s,"wangwu");
//3.获取name的值
//表示我要获取这个对象的name的值
String result = (String)field.get(s);
//4.打印结果
System.out.println(result);
System.out.println(s);
System.out.println(ss);
}
}
获取成员方法
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| Method[] getMethods() | 返回所有成员方法对象的数组（只能拿public的） |
| Method[] getDeclaredMethods() | 返回所有成员方法对象的数组，存在就能拿到 |
| Method getMethod(String name, Class… parameterTypes) | 返回单个成员方法对象（只能拿public的） |
| Method getDeclaredMethod(String name, Class… parameterTypes) | 返回单个成员方法对象，存在就能拿到 |
public class ReflectDemo6 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
//1.获取class对象
Class<?> clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
//2.获取方法
//getMethods可以获取父类中public修饰的方法
Method[] methods1 = clazz.getMethods();
for (Method method : methods1) {
System.out.println(method);
}
System.out.println("===========================");
//获取所有的方法（包含私有）
//但是只能获取自己类中的方法
Method[] methods2 = clazz.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods2) {
System.out.println(method);
}
System.out.println("===========================");
//获取指定的方法（空参）
Method method3 = clazz.getMethod("sleep");
System.out.println(method3);
Method method4 = clazz.getMethod("eat",String.class);
System.out.println(method4);
//获取指定的私有方法
Method method5 = clazz.getDeclaredMethod("playGame");
System.out.println(method5);
}
}
获取成员方法并运行
package com.itheima.a02reflectdemo1;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectDemo6 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
//1.获取字节码文件对象
Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");
//2.获取一个对象
//需要用这个对象去调用方法
Student s = new Student();
//3.获取一个指定的方法
//参数一：方法名
//参数二：参数列表，如果没有可以不写
Method eatMethod = clazz.getMethod("eat",String.class);
//运行
//参数一：表示方法的调用对象
//参数二：方法在运行时需要的实际参数
//注意点：如果方法有返回值，那么需要接收invoke的结果
//如果方法没有返回值，则不需要接收
String result = (String) eatMethod.invoke(s, "重庆小面");
System.out.println(result);
}
}
动态代理
好处：可以无侵入式的给方法增强功能
动态代理三要素
-
真正干活的对象
-
代理对象
-
利用代理调用方法
！！代理可以增强或者拦截的方法都在接口中，接口需要写在newProxyInstance的第二个参数里
示例
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/*
需求：
外面的人想要大明星唱一首歌
1. 获取代理的对象
代理对象 = ProxyUtil.createProxy(大明星的对象);
2. 再调用代理的唱歌方法
代理对象.唱歌的方法("只因你太美");
*/
//1. 获取代理的对象
BigStar bigStar = new BigStar("鸡哥");
Star proxy = ProxyUtil.createProxy(bigStar);
//2. 调用唱歌的方法
String result = proxy.sing("只因你太美");
System.out.println(result);
}
}
/*
*
* 类的作用：
* 创建一个代理
*
* */
public class ProxyUtil {
/*
*
* 方法的作用：
* 给一个明星的对象，创建一个代理
*
* 形参：
* 被代理的明星对象
*
* 返回值：
* 给明星创建的代理
*
*
*
* 需求：
* 外面的人想要大明星唱一首歌
* 1. 获取代理的对象
* 代理对象 = ProxyUtil.createProxy(大明星的对象);
* 2. 再调用代理的唱歌方法
* 代理对象.唱歌的方法("只因你太美");
* */
public static Star createProxy(BigStar bigStar){
/* java.lang.reflect.Proxy类：提供了为对象产生代理对象的方法：
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler h)
参数一：用于指定用哪个类加载器，去加载生成的代理类
参数二：指定接口，这些接口用于指定生成的代理长什么，也就是有哪些方法
参数三：用来指定生成的代理对象要干什么事情*/
Star star = (Star) Proxy.newProxyInstance(
ProxyUtil.class.getClassLoader(),//参数一：用于指定用哪个类加载器，去加载生成的代理类
new Class[]{Star.class},//参数二：指定接口，这些接口用于指定生成的代理长什么，也就是有哪些方法
//参数三：用来指定生成的代理对象要干什么事情
new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
/*
* 参数一：代理的对象
* 参数二：要运行的方法 sing
* 参数三：调用sing方法时，传递的实参
* */
if("sing".equals(method.getName())){
System.out.println("准备话筒，收钱");
}else if("dance".equals(method.getName())){
System.out.println("准备场地，收钱");
}
//去找大明星开始唱歌或者跳舞
//代码的表现形式：调用大明星里面唱歌或者跳舞的方法
return method.invoke(bigStar,args);
}
}
);
return star;
}
}
public interface Star {
//我们可以把所有想要被代理的方法定义在接口当中
//唱歌
public abstract String sing(String name);
//跳舞
public abstract void dance();
}
public class BigStar implements Star {
private String name;
public BigStar() {
}
public BigStar(String name) {
this.name = name;
}
//唱歌
@Override
public String sing(String name){
System.out.println(this.name + "正在唱" + name);
return "谢谢";
}
//跳舞
@Override
public void dance(){
System.out.println(this.name + "正在跳舞");
}
/**
* 获取
* @return name
*/
public String getName() {
return name;
}
/**
* 设置
* @param name
*/
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String toString() {
return "BigStar{name = " + name + "}";
}
}
【扩展】方法拦截
在这个故事中，经济人作为代理，如果别人让邀请大明星去唱歌，打篮球，经纪人就增强功能。但是如果别人让大明星去扫厕所，经纪人就要拦截，不会去调用大明星的方法
/*
* 类的作用：
* 创建一个代理
* */
public class ProxyUtil {
public static Star createProxy(BigStar bigStar){
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
Star star = (Star) Proxy.newProxyInstance(
ProxyUtil.class.getClassLoader(),
new Class[]{Star.class},
new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
if("cleanWC".equals(method.getName())){
System.out.println("拦截，不调用大明星的方法");
return null;
}
//如果是其他方法，正常执行
return method.invoke(bigStar,args);
}
}
);
return star;
}
}
练习
对add方法进行增强，对remove方法进行拦截，对其他方法不拦截也不增强
public class MyProxyDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//动态代码可以增强也可以拦截
//1.创建真正干活的人
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
//2.创建代理对象
//参数一：类加载器。当前类名.class.getClassLoader()
// 找到是谁，把当前的类，加载到内存中了，我再麻烦他帮我干一件事情，把后面的代理类，也加载到内存
//参数二：是一个数组，在数组里面写接口的字节码文件对象。
// 如果写了List，那么表示代理，可以代理List接口里面所有的方法，对这些方法可以增强或者拦截
// 但是，一定要写ArrayList真实实现的接口
// 假设在第二个参数中，写了MyInter接口，那么是错误的。
// 因为ArrayList并没有实现这个接口，那么就无法对这个接口里面的方法，进行增强或拦截
//参数三：用来创建代理对象的匿名内部类
List proxyList = (List) Proxy.newProxyInstance(
//参数一：类加载器
MyProxyDemo1.class.getClassLoader(),
//参数二：是一个数组，表示代理对象能代理的方法范围
new Class[]{List.class},
//参数三：本质就是代理对象
new InvocationHandler() {
@Override
//invoke方法参数的意义
//参数一：表示代理对象，一般不用（了解）
//参数二：就是方法名，我们可以对方法名进行判断，是增强还是拦截
//参数三：就是下面第三步调用方法时，传递的参数。
//举例1：
//list.add("阿玮好帅");
//此时参数二就是add这个方法名
//此时参数三 args[0] 就是 阿玮好帅
//举例2：
//list.set(1, "aaa");
//此时参数二就是set这个方法名
//此时参数三 args[0] 就是 1 args[1]"aaa"
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
//对add方法做一个增强，统计耗时时间
if (method.getName().equals("add")) {
long start = System.currentTimeMillis();
//调用集合的方法，真正的添加数据
method.invoke(list, args);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗时时间：" + (end - start));
//需要进行返回，返回值要跟真正增强或者拦截的方法保持一致
return true;
}else if(method.getName().equals("remove") && args[0] instanceof Integer){
System.out.println("拦截了按照索引删除的方法");
return null;
}else if(method.getName().equals("remove")){
System.out.println("拦截了按照对象删除的方法");
return false;
}else{
//如果当前调用的是其他方法,我们既不增强，也不拦截
method.invoke(list,args);
return null;
}
}
}
);
//3.调用方法
//如果调用者是list，就好比绕过了第二步的代码，直接添加元素
//如果调用者是代理对象，此时代理才能帮我们增强或者拦截
//每次调用方法的时候，都不会直接操作集合
//而是先调用代理里面的invoke，在invoke方法中进行判断，可以增强或者拦截
proxyList.add("aaa");
proxyList.add("bbb");
proxyList.add("ccc");
proxyList.add("ddd");
proxyList.remove(0);
proxyList.remove("aaa");
//打印集合
System.out.println(list);
}
}