1 property包-主要对类的属性进行操作的工具包
1.1 PropertyCopier包利用反射类Filed进行属性复制
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// 该类作用将sourceBean与destinationBean相同属性名的属性进行值复制
public class PropertyCopier {
// 属性复制
public static void copyBeanProperties(Class> type, Object sourceBean, Object destinationBean) {
Class> parent = type;
while (parent != null) {
final Field[] fields = parent.getDeclaredFields(); // 获取该类的所有属性
for(Field field : fields) {
try {
field.setAccessible(true); // 设置该属性的访问权限(包括私有属性)
field.set(destinationBean, field.get(sourceBean)); // 此处调用2个方法,filed.get(objectA) 获取objectA中的filed属性值. filed.set(objectB,value) 将value值赋值给ObjectB的filed属性
} catch (Exception e) { // 异常直接忽略掉(对于非公共属性直接忽略)
// Nothing useful to do, will only fail on final fields, which will be ignored.
}
}
parent = parent.getSuperclass(); // 获取父类,循环复制父类属性
}
}
}
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该类主要功能是将sourceBean与destinationBean相同属性名的属性进行值复制,是一个属性工具类。
1.2 PropertyNamer根据方法名获取属性名称
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public class PropertyNamer {
// 获取getxxx,isxxx,setxxx后的xxx属性
public static String methodToProperty(String name) {
if (name.startsWith("is")) {
name = name.substring(2);
} else if (name.startsWith("get") || name.startsWith("set")) {
name = name.substring(3);
} else {
throw new ReflectionException("Error parsing property name '" + name + "'. Didn't start with 'is', 'get' or 'set'.");
}
// 此处我们默认使用驼峰命名,如setName,那获取的属性名应为name而不是Name
if (name.length() == 1 || (name.length() > 1 && !Character.isUpperCase(name.charAt(1)))) {
name = name.substring(0, 1).toLowerCase(Locale.ENGLISH) + name.substring(1);
}
return name;
}
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该类主要作用是从set,is,get方法中获取属性,是一个属性工具类。
1.3 PropertyTokenizer解析属性集合,此处使用迭代器模式
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public PropertyTokenizer(String fullname) {
int delim = fullname.indexOf('.');
if (delim > -1) {
name = fullname.substring(0, delim);
children = fullname.substring(delim + 1);
} else {
name = fullname;
children = null;
}
indexedName = name;
delim = name.indexOf('[');
if (delim > -1) {
index = name.substring(delim + 1, name.length() - 1);
name = name.substring(0, delim);
}
}
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此方法比较简单,举个例子。如我们要解析group[0].user[0].name这一串字符,那经过一次迭代获取如下结构
children = user[0].name
indexedName = group[0]
index = 0
name = group
使用迭代器方法hasNext()判断children是否为null,若不为null,则继续解析。此方法比较重要,在后文中对关于复杂属性的解析,都使用了此类,需要重要理解。
2. Invoker包分析 - 主要对反射类Filed,Method方法进行封装
2.1 执行器接口(将设置属性,获取属性,方法执行全都用Invoker进行封装,充分体现了面向接口编程)
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public interface Invoker {
// 执行方法
Object invoke(Object target, Object[] args) throws IllegalAccessException, InvocationTargetException;
Class> getType();
}
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提供对外通用接口,具体执行器需实现此接口。
2.2 获取对象属性的执行器
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public class GetFieldInvoker implements Invoker {
public Object invoke(Object target, Object[] args) throws IllegalAccessException, InvocationTargetException {
return field.get(target); // 调用反射类Filed.get()方法,获取对象属性
}
}
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GetFieldInvoker内部封装了Filed.get()方法获取对象属性。
2.3 设置对象属性执行器
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public class SetFieldInvoker implements Invoker {
public Object invoke(Object target, Object[] args) throws IllegalAccessException, InvocationTargetException {
field.set(target, args[0]); // 调用Filed.set()方法,设置对象属性
return null;
}
}
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SetFieldInvoker内部封装了Filed.set()方法设置对象属性。
2.4 对象方法执行器
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public class MethodInvoker implements Invoker {
private Class> type;
private Method method;
public MethodInvoker(Method method) {
this.method = method;
if (method.getParameterTypes().length == 1) {
type = method.getParameterTypes()[0]; // 获得方法参数列表中的第一个参数类型
} else {
type = method.getReturnType(); // 否则获取方法的返回类型
}
}
public Object invoke(Object target, Object[] args) throws IllegalAccessException, InvocationTargetException {
return method.invoke(target, args); // 执行target的method方法
}
public Class> getType() {
return type;
}
}
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MethodInvoker内部封装了method.invoke来执行方法。
3 reflection包-此包中的类基本是增强类,提供对外开放的API
3.1 Reflector类-class类的增强类
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public class Reflector { // 反射器,class的增强类
private static boolean classCacheEnabled = true;
private static final String[] EMPTY_STRING_ARRAY = new String[0];
// 相当于缓存工厂,此处使用REFLECTOR_MAP目的是个人理解是因为Reflect的API很耗资源,所以用REFLECTOR_MAP将要反射的类及增强类放置在一起,以后使用时可以直接取不需要重复新建class的增强类了
private static final Map
private Class> type; // 该类的类信息
private String[] readablePropertyNames = EMPTY_STRING_ARRAY; // 可读属性
private String[] writeablePropertyNames = EMPTY_STRING_ARRAY; // 可写属性
private Map
private Map
private Map
private Map
private Constructor> defaultConstructor; // 该类的默认构造函数
private Map
......
}
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查看Reflector的基本属性,主要对一个类按照反射包括的数据结构(方法,属性,构造方法)进行解析。如User类中有age,name属性,且有get,set方法,那木在初始化时会将这些属性和属性,方法等解析出来。注意此类有一个静态列表,用于存放已解析好的类。用于当做缓存使用。查看构造方法验证。
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private Reflector(Class> clazz) { // 构造函数初始化元数据信息
type = clazz;
addDefaultConstructor(clazz); // 添加构造函数
addGetMethods(clazz); // 添加类的get方法
addSetMethods(clazz); // 添加类的set方法
addFields(clazz); // 添加属性
readablePropertyNames = getMethods.keySet().toArray(new String[getMethods.keySet().size()]); // 获取getxxx中xxx集合
writeablePropertyNames = setMethods.keySet().toArray(new String[setMethods.keySet().size()]); // 获取setxxx中xxx集合
for (String propName : readablePropertyNames) {
caseInsensitivePropertyMap.put(propName.toUpperCase(Locale.ENGLISH), propName);
}
for (String propName : writeablePropertyNames) {
caseInsensitivePropertyMap.put(propName.toUpperCase(Locale.ENGLISH), propName);
}
}
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分析较简单的添加构造函数方法,后面的添加get,set方法较为复杂,限于篇幅,就略过了。
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private void addDefaultConstructor(Class> clazz) { // 添加反射类元数据的默认构造函数
Constructor>[] consts = clazz.getDeclaredConstructors(); // 获取所有构造函数
for (Constructor> constructor : consts) {
if (constructor.getParameterTypes().length == 0) { // 找到无参构造函数,即默认构造函数
if (canAccessPrivateMethods()) { // 若是private,则变为可写
try {
constructor.setAccessible(true);
} catch (Exception e) {
// Ignored. This is only a final precaution, nothing we can do.
}
}
if (constructor.isAccessible()) {
this.defaultConstructor = constructor; // 设置默认构造函数
}
}
}
}
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3.2 MetaClass类-Reflector类的增强类
该类主要对于复杂的语句进行拆解。如果需分析一个xxx字段在某个类中是否存在set方法,
对于一般的如age单属性,可以直接调用Reflector.hasSetter("age")来判断。但如果对于group.user.age这个多属性,需分析group中是否有user的set方法,如果有,则继续分析在user对象中是否存在age的set方法。该实现主要是基于上文分析的PropertyTokenizer类与Reflector类。下文分析MetaClass中重写的hasSetter方法来验证。
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// 判断name是否在对象中存在set方法
public boolean hasSetter(String name) {
PropertyTokenizer prop = new PropertyTokenizer(name); // 对复杂语句进行拆解
if (prop.hasNext()) { // 若是复杂语句
if (reflector.hasSetter(prop.getName())) { // 第一层解析的对象属性有get方法
MetaClass metaProp = metaClassForProperty(prop.getName()); // 获取getxxx中xxx的类型,构建成一个MetaClass对象,方便递归
return metaProp.hasSetter(prop.getChildren()); // 递归操作
} else { // 如有一层没有get方法,就直接返回false
return false;
}
} else {
return reflector.hasSetter(prop.getName()); // 简单语句直接调用reflector的方法
}
}
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3.3 MetaObject类-对外提供的类
MetaObject类里面存放了真正的对象。前文所分析的都是些静态对象,没有真正涉及到实例对象。分析MetaObject对外接口,其实都是内部调用了ObjectWrapper的方法。分析ObjectWrapper很简单,此处结合一个简单demo,来理解MetaObject的作用。
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class User{
private String name;
private String age;
// ..... 省略getName,setName,getAge,setAge方法
}
@Test
public void shouldGetAndSetField() {
User user = new User();
MetaObject meta = SystemMetaObject.forObject(user); // 利用实例对象构建一个MetaObject对象
meta.setValue("name", "xiabing"); // 调用metaObject.setValue方法,实际调用的是objectWrapper方法
assertEquals("xiabing", meta.getValue("name")); // 比较,获取name的属性
}
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MetaObject是对外提供api的类。要了解具体的实现,还需继续分析下文的wrapper包。
4. wrapper包-对象装饰包
以下为个人理解:使用wrapper包来封装对象,对外开放统一的set,get方法。比如我们使用一个User对象,要设置名称则需调用user.setName("haha")方法,设置年龄需调用user.setAge("10")。这样对于mybatis可能不太友好,于是使用了wrapper类。只需wrapper.set("name","haha"),wrapper.set("age","10")这样统一的接口方式就能设置属性了。看起来确实简洁许多。
4.1 ObjectWrapper接口,提供基本对外开放的接口
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public interface ObjectWrapper { //对象装饰类
Object get(PropertyTokenizer prop); // 获得属性
void set(PropertyTokenizer prop, Object value); // 设置属性
String findProperty(String name, boolean useCamelCaseMapping); //查找属性
String[] getGetterNames(); // 获取getXXX中xxx的集合
String[] getSetterNames(); // 获取setXXX中的xxx的集合
Class> getSetterType(String name); // 根据xxx获取setxxx中xxx的类型
Class> getGetterType(String name); // 根据xxx获取getxxx中xxx的类型
boolean hasSetter(String name); // 查找是否存在setxxx方法
boolean hasGetter(String name); // 查找是否存在getxxx方法
MetaObject instantiatePropertyValue(String name, PropertyTokenizer prop, ObjectFactory objectFactory); // 实例化属性的值
boolean isCollection(); // 该对象是否是集合
public void add(Object element);
public
}
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4.2 BaseWrapper抽象类-提供集合属性的方法
此类教简单,暂且忽略掉。
4.3 BeanWrapper - 真实执行方法的类
此类是反射的关键,是真正调用反射执行get,set,method方法的类。分析其基本属性,注意继承了BaseWrapper,而BaseWrapper中也有一个属性是MetaObject,当时说了MetaObject真正调用方法的是BaseWrapper类,可见,两个对象是一一对应关系。
public class BeanWrapper extends BaseWrapper { // bean的封装类
private Object object; // 真实对象
private MetaClass metaClass; // 该对象的反射类的增强类
分析get属性方法方法
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public Object get(PropertyTokenizer prop) {
if (prop.getIndex() != null) { // 分析PropertyTokenizer可知,若index不为null,则代表是集合对象,限于篇幅,小伙伴可自行分析
Object collection = resolveCollection(prop, object);
return getCollectionValue(prop, collection);
} else {
return getBeanProperty(prop, object); // 调用内部方法
}
}
private Object getBeanProperty(PropertyTokenizer prop, Object object) {
try {
Invoker method = metaClass.getGetInvoker(prop.getName()); // 根据属性拿到getFiledInvoker执行器
try {
return method.invoke(object, NO_ARGUMENTS); // 调用getFiledInvoker中的方法
} catch (Throwable t) {
throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
}
} catch (RuntimeException e) {
throw e;
} catch (Throwable t) {
throw new ReflectionException("Could not get property '" + prop.getName() + "' from " + object.getClass() + ". Cause: " + t.toString(), t);
}
}
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上面用到了Invoke的方法,Invoke分析见上文。可知面向接口编程的优越性,将getFiled,setFiled,method全都封装成了invoke类。
分析set属性方法
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public void set(PropertyTokenizer prop, Object value) {
if (prop.getIndex() != null) { // 分析PropertyTokenizer可知,若index不为null,则代表是集合对象,限
Object collection = resolveCollection(prop, object);
setCollectionValue(prop, collection, value);
} else {
setBeanProperty(prop, object, value); //调用内部方法
}
}
private void setBeanProperty(PropertyTokenizer prop, Object object, Object value) {
try {
Invoker method = metaClass.getSetInvoker(prop.getName()); // 拿到setFiledInvoker执行器
Object[] params = {value}; // 获取参数
try {
method.invoke(object, params); // 执行setFiledInvoker方法,实际调用Filed.set()方法设置属性
} catch (Throwable t) {
throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
}
} catch (Throwable t) {
throw new ReflectionException("Could not set property '" + prop.getName() + "' of '" + object.getClass() + "' with value '" + value + "' Cause: " + t.toString(), t);
}
}
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