反射技术初步

类的加载概述

当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，初始化三步来实现对这个类进行初始化。

加载

• 就是指将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。任何类被使用时系统都会建立一个Class对象。

连接

• 验证 是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致
• 准备 负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值
• 解析 将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用

初始化

• 略

类的加载时机

• 创建类的实例
• 访问类的静态变量，或者为静态变量赋值
• 调用类的静态方法
• 使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象
• 初始化某个类的子类
• 直接使用java.exe命令来运行某个主类

类加载器的概述

负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应的Class对象。

类加载器的分类

• Bootstrap ClassLoader 根类加载器
• Extension ClassLoader 扩展类加载器
• Sysetm ClassLoader 系统类加载器

类加载器的作用

Bootstrap ClassLoader 根类加载器

• 也被称为引导类加载器，负责Java核心类的加载
• 比如，System，String 等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中

Extension ClassLoader 扩展类加载器

• 负责JRE的扩展目录中jar包的加载。
• 在JDK中JRE的lib目录下的ext目录

Sysetm ClassLoader 系统类加载器

• 负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径

反射技术

就是动态加载一个指定的类，并获取该类中的所有的内容。将字节码文件和字节码文件中的内容都封装成对象，这样以来，就可以方便地进行如下操作：
1. 在运行时判断一个对象所属的类；
2. 在运行时构造类的对象；
3. 在运行时访问java对象的属性，方法，构造方法等。

Class类

Java程序在运行期间，Java运行时系统始终会为所有对象维护一个被称为运行时的类型标识(runtime type ID)。每个标识跟踪着每个对象所属的类，保存这些标识的类就是Class类。

1. 如果拿到了对象，不知道是什么类型，用于获得对象的类型。
   Object obj = new Person();
Class clazz1 = obj.getClass();
2. 根据指定的类名来获得，用于类加载。如果字符串不是类名或接口名就会抛出checkedexception，无论何时使用这个方法，都应该提供一个异常处理器。
   String classname = "com.mysql.jdbc.Driver";
Class clazz = Class.forName(classname);
3. 明确地获得某个类的Class对象，主要用于传参。
   Class clazz = Person.class;
Class clazz = int.class；

• 注意，一个Class对象实际上描述了一个类型，而这个类型未必一定是一种类。例如int不是类，但int.class一个class类型的对象。

Class.forName()读取配置文件举例

创建输入流对象,关联配置文件
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("config.properties"));
读取配置文件一行内容,获取该类的字节码对象
Class<?> clazz = Class.forName(br.readLine());
通过字节码对象创建实例对象.方法调用默认的构造器（无参的），如果没有无参构造器就会跑出一个异常。
Fruit f = (Fruit) clazz.newInstance();
使用
Juicer j = new Juicer();
j.run(f);

通过反射获取带参构造方法

Constructor
Class类的newInstance()方法是使用该类无参的构造函数创建对象, 如果一个类没有无参的构造函数, 就不能这样创建了,可以调用Class类的getConstructor(String.class,int.class)方法获取一个指定的构造函数然后再调用Constructor类的newInstance("张三",17)方法创建对象。

通过反射获取成员变量

Field
Class.getField(String)方法可以获取类中的指定域(非私有的), 通过set(obj, "李四")方法可以设置指定对象上该域的值。如果是私有的可以用getDeclaedField("name")方法获取域, 然后调用setAccessible(true)设置访问权限,再调用get(obj)可以获取指定对象中该域的值。

通过反射获取方法

Method
Class.getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 和Class.getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)方法可以获取类中的指定方法。
调用invoke(Object, Object...)可以调用该方法, 如，Class.getMethod("run",int.class).invoke(obj,10)

通过反射越过泛型检查

泛型只在编译期有效，在运行期会被擦除掉。

在ArrayList<Integer>的一个对象list中，添加一个字符串数据。

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(100);
list.add(200);
Class clazz = Class.forName("java.util.ArrayList"); //获取字节码对象
Method m = clazz.getMethod("add", Object.class); //获得add(E e)方法
m.invoke(list, "abc"); // invoke(obj, Obj...args)
System.out.println(list);

动态代理

在Java中`java.lang.reflect`包下提供了一个`Proxy`类和一个`InvocationHandler`接口，通过使用这个类和接口就可以生成动态代理对象。JDK提供的代理只能针对接口做代理。

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)

• 利用代理可以在运行时创建一个实现了一组特定接口的新类。

• 这种功能只有在编译时无法确定要实现哪些接口时才有必要使用。

• 代理类能够实现指定的接口。尤其是，它具有下列方法：

1. 指定接口的全部方法。
2. Object类中的全部方法。

不能在运行时直接定义上述方法的新代码。而是要提供一个调用处理器(invocationhandler)。调用处理器是实现了`InvocationHandler`接口的类对象。

• InvocationHandler接口中有一个方法：
  Object invoke(Object proxy , Method method , Object[] args)

 `public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)`最终会调用`InvocationHandler`的方法`InvocationHandler Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args)`

• 无论何时调用代理对象的方法，调用处理器的invoke方法都会被调用，并向其传递Method对象和原始的调用参数。
  调用处理器必须给出处理调用的方式

实现代理：

public class TestProxy {

    public static void main(String[] args) {
        StuendImp stu = new StuendImp();
        MyInvocationHandler myinvocationhandler =  new MyInvocationHandler(stu);
        Student s = (Student)Proxy.newProxyInstance(stu.getClass().getClassLoader(), stu.getClass().getInterfaces(), myinvocationhandler);
        stu.login();
        stu.submit();
        System.out.println("-------代理后--------");
        s.login();
        s.submit();
    }

}

stu为被代理对象。 s为代理对象。myinvocationhandler为调用处理器

接口：

public interface Student {
    public void login();
    public void submit();
}

实现类：

public class StuendImp implements Student {
    @Override
    public void login() {
        System.out.println("登录操作");

    }
    @Override
    public void submit() {
        System.out.println("提交操作");
    }
}

调用处理器：

public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;
    public MyInvocationHandler(Object object) {
        super();
        this.target = object;
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("权限校验..");
        method.invoke(target, args);
        System.out.println("日志记录..");
        return null;
    }

}

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