Java基礎-->反射

第一節  Class

一、概述:

1、Class是Java程序中各個Java類的總稱;它是反射的基石,通過Class類來使用反射。

2、Class和class的區別

1)class:Java中的類用於描述一類事物的共性,該類事物有什麼屬性,沒有什麼屬性,至於這個屬性的值是什麼,則由此類的實例對象確定,不同的實例對象有不同的屬性值。

2)Class:指的是Java程序中的各個Java類是屬於同一類事物,都是Java程序的類,這些類稱爲Class。例如人對應的是Person類,Java類對應的就是Class。

3、屬性:類名,類的訪問屬性,類所屬包名,字段名稱列表,方法名稱列表等。

二、對象的創建和使用:

1、創建實例對象:不可用new Class()的方式,因爲Class沒有這樣的構造方法。而是將字節碼對象賦值給Class變量。如Class c1 =Person.class。

如Person類,它的字節碼:首先要將Person的java文件編譯爲class文件放於硬盤上,即爲二進制代碼,再將這些代碼加載到內存中,接着用它創建一個個對象。就是把類的字節碼加載進內存中,再用此字節碼創建一個個對象。當有如Person、Math、Date等等的類,那麼這些字節碼就是分別的一個Class對象。即Class c2 =Date.class;。

2、獲得類的字節碼對象:如Class.forName(”java.lang.String”)即獲得String.class。得到這個字節碼對象有兩種情況:

1)此類已經加載進內存:若要得到此類字節碼,不需要再加載。

2)此類還未加載進內存:類加載器加載此類後,將字節碼緩存起來,forName()方法返回加載進來的字節碼。

3、得到各字節碼對應的實例對象(Class類型)的方式:

1)類名.class:如System.class,String.class等等

2)對象.class:如new Date().getClass()或者d.getClass()。(Date d = new Date())

3)Class.forName(“類名”):如Class.forName(”java.lang.String”)

當獲取類名的時候,是不知道此類的名稱的,forName(字符串參數)方法中傳入字符串型的變量作爲對外訪問的入口,即傳入什麼類名就獲得什麼類名,從而得知相應的類名。

注:

forName()是靜態方法,是反射中使用的一種方式獲取字節碼的實例對象。

每個類的字節碼對象只有唯一的一個,如任何字符串對象,對應唯一的String.clas字節碼。

4、九個預定義的Class:

1)包括八種基本類型(byte、short、int、long、float、double、char、boolean)的字節碼對象和一種返回值爲void類型的void.class。

2)Integer.TYPE是Integer類的一個常量,它代表此包裝類型包裝的基本類型的字節碼,所以和int.class是相等的。

基本數據類型的字節碼都可以用與之對應的包裝類中的TYPE常量表示

數組類型的Class實例對象,可以用Class.isArray()方法判斷是否爲數組類型的。

5、總結:只要是在源程序中出現的類型都有各自的Class實例對象,如int[].class、void.class等。

三、方法:

1、static Class forName(String className)

 ---> 返回與給定字符串名的類或接口的相關聯的Class對象。

2、Class getClass()

---> 返回的是Object運行時的類,即返回Class對象即字節碼對象

3、Constructor getConstructor()

---> 返回Constructor對象,它反映此Class對象所表示的類的指定公共構造方法。

4、Field getField(String name)

---> 返回一個Field對象,它表示此Class對象所代表的類或接口的指定公共成員字段。

5、Field[] getFields()

---> 返回包含某些Field對象的數組,表示所代表類中的成員字段。

6、Method getMethod(String name,Class… parameterTypes)

---> 返回一個Method對象,它表示的是此Class對象所代表的類的指定公共成員方法。

7、Method[] getMehtods()

返回一個包含某些Method對象的數組,是所代表的的類中的公共成員方法。

8、String getName()

---> 以String形式返回此Class對象所表示的實體名稱。

9、String  getSuperclass()

---> 返回此Class所表示的類的超類的名稱

10、boolean isArray()

---> 判定此Class對象是否表示一個數組

11、boolean isPrimitive()

---> 判斷指定的Class對象是否是一個基本類型。

12、T newInstance()

---> 創建此Class對象所表示的類的一個新實例。

示例:


第二節  反射

1、概述:把Java類中的各種成分映射成相應的Java類。

如Class中的每一個方法返回的都是一種類(型),即Method對所有方法抽取成了這個類Method,它的每一個對象(如變量methodObj1)代表了一個方法。

2、一個類中的組成成分:

成員變量、方法、構造函數、包等信息,也用一個個java類來表示(如汽車是一個類,其中的發動機,變速箱等也是對應的一個個類),表示Java類的Class類顯然要提供一系列的方法來獲取其中的變量、方法、構造函數、修飾符、包等信息,這些信息就是用相應的類的實例對象來表示,他們是Field、Method、Contructor、Package等。

3、一個類中的每個成員都可用相應的反射API類的一個實例對象來表示,通過調用Class類的方法可得到這些實例對象。


反射中的各種類:

一、Constructor類

1、概述:Constructor代表某個類的構造方法

2、獲取構造方法:

1)如何得到摸個類的所有構造方法:如得到String類的所有構造方法

Constructor[] cons = Class.forName(“java.lang.String”).getConstructors();

2)獲取某一個構造方法:

Constructor con =String.class.getConstructor(StringBuffer.class);①

3、創建實例對象:

1)通常方式:String str = new String(new StringBuffer (”abc”));

2)反射方式:String str = (String)con.newInstance(new StringBuffer(“abc”));②

調用獲得的方法時要用到上面相同類型的實例對象,即兩個StringBuffer()要對應相等。

NewInstance():構造出一個實例對象,每調用一次就構造一個對象。

注意:上面的兩個地方①②都要用到StringBuffer,這必須是一致的。

第①個是指定要帶StringBuffer參數類型的構造方法,即所需使用的是含StringBuffer類型的構造方法。

第②個是用這個構造方法創建對象,要傳入的參數類型是StringBuffer。

4、Class.newInstance():創建一個對象,不帶參數的構造方法。

演示:

二、Field類

1、概述:Field類代表成員變量(字段)的反射。

示例:


2、獲取成員變量:

如上例子所示:

1)獲取公有的成員變量:

getField(String name)和get(變量)

2)獲取私有的成員變量:暴力反射

getDeclared(String name)

setAccessible(boolean b),將b設爲true即可

get(變量)


三、Method類

1、概述:Method類代表某個類中的一個成員方法。

調用某個對象身上的方法,要先得到方法,再針對某個對象調用。

2、專家模式:誰調用這個數據,就是誰在調用它的專家。

如人關門:

調用者:是門調用管的動作,對象是門,因爲門知道如何執行關的動作,通過門軸之類的細節實現。

指揮者:是人在指揮門做關的動作,只是給門發出了關的信號,讓門執行。

總結:變量使用方法,是方法本身知道如何實現執行的過程,也就是“方法對象”調用方法,才執行了方法的每個細節的。

3、獲取某個類中的某個方法:(如String str = ”abc”)

1)通常方式:str.charAt(1)

2)反射方式:

Method charAtMethod =

       Class.forName(“java.lang.String”).getMethod(“charAt”,int.class);

charAtMethod.invoke(str,1);

說明:如果傳遞給Method對象的invoke()方法的第一個參數爲null,說明Method對象對應的是一個靜態方法

4、用反射方式執行某個main方法:

首先要明確爲何要用反射:在寫源程序時,並不知道使用者傳入的類名是什麼,但是雖然傳入的類名不知道,而知道的是這個類中的方法有main這個方法,所以可以通過反射的方式,通過使用者傳入的類名(可定義字符串型變量作爲傳入類名的入口,通過這個變量代表類名),內部通過傳入的類名獲取其main方法,然後執行相應的內容。


四、數組的反射

1、數組字節碼的名字:有[和數組對應類型的縮寫,如int[]數組的名稱爲:[I

2、基本數據類型的一維數組不能轉換爲Object數組,如:

int[] a = new int[3];Object[] obj= a;這樣是不成立的。

3、如何得到某個數組中的某個元素的類型:

例:int a = newint[3];Object[] obj= new Object[]{”ABC”,1};

無法得到某個數組的具體類型,只能得到其中某個元素的類型,如

Obj[0].getClass().getName()得到的是java.lang.String

若通過b.getClass().getName(),結果是:[Ljava.lang.Object;


五、HashSet和與hashCode的分析

示例:


覆寫hashCode()方法的意義:只有存入的是具有hashCode算法的集合的,覆寫hashCode()方法才有價值。

1、哈希算法的由來:

若在一個集合中查找是否含有某個對象,通常是一個個的去比較,找到後還要進行equals的比較,對象特別多時,效率很低,通過哈希算法,將集合分爲若干個區域,每個對象算出一個哈希值,可將哈希值分組(一般模32爲一組),每組對應某個存儲區域,依一個對象的哈希碼即可確定此對象對應區域,從而減少每個對象的比較,只需在指定區域查找即可,從而提高從集合中查找元素的效率。

示意圖:


2、如果不存入是hashCode算法的集合中,那麼則不用複寫此方法。

3、只有類的實例對象要被採用哈希算法進行存入和檢索時,這個類才需要按要求複寫hashCode()方法,即使程序可能暫時不會用到當前類的hashCode()方法,但是爲提供一個hashCode()方法也不會有什麼不好,沒準以後什麼時候就會用到這個方法,所以通常要求hashCode()和equals()兩者一併被覆蓋。

4、提示:

1)若同類兩對象用equals()方法比較的結果相同時,他們的哈希碼也必須是相等的,但反過來就不成立了,如”BB”和”Aa”兩字符串用equals()比較式不相等的,但是他們的哈希值是相等的。

2)當一個對象被存儲進HashSet集合中,就不能再修改參與計算哈希值的字段,否則對象被修改後的哈希值與最初被存入的HashSet集合中的哈希值就不同了。在這種情況下,即使contains()方法是用對象的當前引用作爲參數去HashSet集合中檢索對象,也將返回找不到對象的結果,這也導致無法從HashSet集合中單獨刪除當前對象,從而造成內存泄露。

簡單說,之前存入的對象和修改後的對象,是具有不同的哈希值,被認爲是不同的兩個對象,這樣的對象不再使用,又不移除,而越來越多,就會導致內存泄露。

補充:

內存泄露:某些對象不再使用了,佔用着內存空間,並未被釋放,就會導致內存泄露;也就是說當程序不斷增加對象,修改對象,刪除對象,日積月累,內存就會用光了,就導致內存溢出。

3)對象在調用方法時,對象會先進行一次自身hashCode()方法的調用,再進行操作方法。


第三節  反射的作用--> 實現框架的功能

一、概述:

1、框架:通過反射調用位置Java類的一種方式。

如房地產商造房子用戶住,門窗和空調等等內部都是由用戶自己安裝,房子就是框架,用戶需使用此框架,安好門窗等放入到房地產商提供的框架中。

框架和工具類的區別:工具類被用戶類調用,而框架是調用用戶提供的類。

2、框架機器要解決的核心問題:

我們在寫框架(造房子的過程)的時候,調用的類(安裝的門窗等)還未出現,那麼,框架無法知道要被調用的類名,所以在程序中無法直接new其某個類的實例對象,而要用反射來做。

3、簡單框架程序的步驟:

1)右擊項目名-->File-->命名,寫入鍵值對:className=java.util.ArrayList,等號右邊的可以自己定義集合的名稱,即用戶可以對此記事本修改成自己的類名。

2)代碼實現,加載此文件:

①將文件讀取到讀取流中,一定要用完整的路徑,可以使用getRealPath()方法獲取路徑名,再加上自己定義的文件夾名。

②用Properties類的load()方法將流加載經內存,即提取文件中的信息。

③關閉流:關閉的是讀取流,因爲流中的數據已經加載進內存。

3)通過getProperty()方法獲取類名屬性,將傳入的類名賦值給指定變量。

4)用反射的方式,創建對象newInstance()

5)進行相關的具體操作。

二、類加載器:

1、簡述:類加載器是將.class的文件加載經內存,也可將普通文件中的信息加載進內存。

2、文件的加載問題:

1)eclipse會將源程序中的所有.java文件加載成.class文件,以確保編譯,然後放到classPath指定的目錄中去。並且會將非.java文件原封不動的複製到.class指定的目錄中去。在真正編譯的時候,使用classPath目錄中的文件,即放置.class文件的目錄。

2)寫完程序是要講配置文件放到.class文件目錄中一同打包,這些都是類加載器加載的,資源文件(配置文件)也同樣加載了配置文件。

3)框架中的配置文件都要放到classPath指定的文件夾中,原因是它的內部就是用類加載器加載的文件。

3、資源文件的加載:是使用類加載器。

1)由類加載器ClassLoader的一個對象加載經內存,即用getClassLoader()方法加載。若要加載普通文件,可用getResourseAsStream(String name)在classPath的文件中逐一查找要加載的文件。

2)在.class身上也提供了方法來加載資源文件,其實它內部就是先調用了Loader方法,再加載的資源文件。

如:Reflect.class.getResourseAsStream(String name)

4、配置文件的路徑問題:

第一、用絕對路徑,通過getRealPath()方法運算出來具體的目錄,而不是內部編碼出來的。

一般先得到用戶自定義的總目錄,在加上自己內部的路徑。可以通過getRealPath()方法獲取文件路徑。對配置文件修改是需要要儲存到配置文件中,那麼就要得到它的絕對路徑才行,因此,配置文件要放到程序的內部。

第二、name的路徑問題:

①如果配置文件和classPath目錄沒關係,就必須寫上絕對路徑,

②如果配置文件和classPath目錄有關係,即在classPath目錄中或在其子目錄中(一般是資源文件夾resource),那麼就得寫相對路徑,因爲它自己瞭解自己屬於哪個包,是相對於當前包而言的。

示例:

配置文件內容:

className=java.util.ArrayList

程序示例:


發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章