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Java关于反射的加深理解

时间：2014-12-18 16:55:16   收藏：0   阅读：246
一、反射的基础

java程序中各个java类属于同一类事物，描述这类事物的java类名就是Class
比如说，很多人，用java来表示就用Person类，很多类，就用Class，Person类的实例对象比如张三、李四代表着一个个具体的人，而Class类就代表着各个类在内存中的字节码
一个类被类加载器加载进内存，会占用一片存储空间，这个空间的内容就是类的字节码，不同的类的字节码不同，所以他们在内存中的内容是不同，这些空间分别用一个一个对象来表示，这些对象具有相同的类型，这个类型就是Class

面试题：Class.forName("java.lang.String"),forName()的作用：

返回字节码，返回的方式有两种：1.这份字节码曾经被加载过，已经存在jvm中，那么就可以直接返回。2.jvm中没有，用类加载器去加载，加载后，字节码缓存到jvm中，以后再这份字节码就不需要加载了。

得到一个类的字节码有三种方法:

1.String.class
2.Person p = new Person(); p.getClass();对象.class
3.Class.forName("java.lang.String");

了解:一共有9个预定义Class对象，8个基本类型+void.class

数组类型的class实例对象，int[].class.isArray();int数组的字节码是数组
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，int[]、void

演示:

<span style="white-space:pre">	</span>public static void main(String[] args)throws Exception {
			String str1 = "abc";
			Class class1 = str1.getClass();
			Class class2 = String.class;
			Class class3 = Class.forName("java.lang.String");
			System.out.println(class1==class2);
			System.out.println(class2==class3);	
			System.out.println(class1.isPrimitive());//是否是原始类型,false,它是类
			System.out.println(int.class.isPrimitive());//true
			System.out.println(int.class==Integer.class);//false
			System.out.println(int.class==Integer.TYPE);//true
			System.out.println(int[].class.isArray());//true
	}


二、理解反射的概念

一位大牛总结的一句经典:反射就是把Java类中的各种成分映射成相应的Java类。


一个java类中用一个Class类的对象来表示，一个类的组成成分:构造函数，方法，成员变量，包等也同java类来表示，车本身是一个类，它的轮胎、发动机等等也是一个个类。java的Class类提供一系列方法来获得构造函数、方法、成员变量等信息，这些信息就是相应类的实例对象，Field、Method、Contructor、Package等。
一个类中的每个成员都有可以用相应的反射API类的一个实例对象来表示
System.exit(0);
System.gc();
System是一个类
exit、gc也是一个类
Method  method1 代表exit()
method2 代表gc()
他们都属于Method类

这也就可以很好的理解java的核心思想:万物皆对象。不论是什么，都是对象

三、反射的应用

1.构造方法
Constructor类代表某个类中的一个构造方法


得到类的所有构造方法: Constructor[] constructors = Class.forName("java.lang.String").getConstructors();

得到类的一个构造方法:   Constructor constructor = Class.forName("java.lang.String").getConstructor(StringBuffer.class);
也可以是:Constructor constructor = String.class.getConstructor(StringBuffer.class);

在获得实例对象的时候要注意，指定实例对象的类型,因为编译器只知道是个对象，但是不知道是什么类型的对象String str = (String) constructor.newInstance(new StringBuffer("abc"));

2.成员变量

Field类代表某个类中的一个成员变量

注意fiedx代表的是x的定义，而不是具体的x变量，要想得到x的变量，就必须从对象上获取

public class Reflection {
	private int x;
	public int y;
	public Reflection(int x, int y) {
		super();
		this.x = x;
		this.y = y;
	}
}

	import java.lang.reflect.Field;

	public class LreanReflect {
	public static void main(String[] args)throws Exception{
		
		Reflection re = new Reflection(3, 4);
		Field fieldy = re.getClass().getField("y");
		//fieldy是多少？4？错,fieldy不是对象身上的变量，而是类上，要用它取某个对象上的值
		int st = (Integer)fieldy.get(re);
		System.out.println(st);
		
		//x是私有的
		Field fieldx = re.getClass().getDeclaredField("x");//允许你看见，但是不让你用
		fieldx.setAccessible(true);//暴力反射，不管它同不同意，我都要用
		st = (Integer)fieldx.get(re);
		System.out.println(st);
	}
}


成员变量反射的综合案例

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"b"改成"a"
import java.lang.reflect.Field;

	public class LreanReflect {
	public static void main(String[] args) throws Exception {

		Reflection reflection = new Reflection(3, 4);
		ChangeStringValue(reflection);
		System.out.println(reflection);
	}

	private static void ChangeStringValue(Object obj) throws Exception{
		Field[] fields = obj.getClass().getFields();
		for(Field f : fields){
			//if(f.getType().equals(String.class))//因为只有一份String的字节码
			if(f.getType()==String.class){
				String str = (String)f.get(obj);
				//String value =  str.replaceAll("b", "a");
				String value =  str.replace('b', 'a');
				f.set(obj,value);//将更改后的值更新给Reflection
			}
		}
	}
}

	package ReflectLearn;

	public class Reflection {
	private int x;
	public int y;
	public String str1 = "ball";
	public String str2 = "basketball";
	public String str3 = "mail";
	
	public Reflection(int x, int y) {
		super();
		this.x = x;
		this.y = y;
	}
	@Override
	public String toString(){
		return str1+":"+str2+":"+str3; 
		
	}
		
}

3.成员方法


(1)调用方法

Method method = String.class.getMethod("charAt", int.class);
	String str1 = "abc";
	System.out.println(method.invoke(str1, 1));//invoke,调用
	//如果xxx.invoke(null,1)第一参数是null,那么这个方法肯定是静态的，因为不需要对象

(2)对接收数组参数的成员方法进行反射

写一个程序，这个程序能够根据用户提供的类名，取执行该类中的main方法

import java.lang.reflect.Method;

public class LreanReflect {
	public static void main(String[] args) throws Exception {

		//MyMain.main(new String[]{"11","22","33"});
		String startingClassName = args[0];//这里需要设置一下main参数，因为我不知道要运行那个main方法
		//run as ->run Configurations->Arguments(ReflectLearn.MyMain)
		System.out.println(startingClassName);
		Method mainMethod = Class.forName(startingClassName).getMethod("main", String[].class);
		mainMethod.invoke(null, new Object[]{new String[]{"11","22","33"}});//打包
		//mainMethod.invoke(null, (Object)new String[]{"11","22","33"});
		//为什么要打包?main方法接受一个参数(字符串数组)，我们传递给它一个字符串数组
		//在JDK1.5一个数组就是对应一个参数，但是在JDK1.4，数组中的每一个元素对应一个参数
		//我们传递一个String[],也就是一个Object数组，一打开，其中的每个元素都是一个参数，它就会认为收到3各参数
		//所以，用Object数组，再打一个包，这样，我给你一包东西，打开后，是一个数组，这样就OK了
		//正式因为，要拆开，所以我提前就给你打一个包
	}
}

class MyMain{
	public static void main(String[] args){
		for(String s : args){
			System.out.println(s);
		}
	}
}

(3)数组的反射

一个数组也是一个Object，每一个相同元素类型，以及相同维度的数组，都是同一个class

import java.lang.reflect.Array;
import java.util.Arrays;

public class LreanReflect {
	public static void main(String[] args) throws Exception {

		int[] arr1 = new int[3];
		int[] arr2 = new int[4];
		int[][] arr3 = new int[3][4];
		String[] arr4 = new String[]{"a","b","c"};
		System.out.println(arr1.getClass() == arr2.getClass());
		System.out.println(arr1.getClass().getName());
		System.out.println(arr1.getClass().getSuperclass().getName());
		
		Object obj1 = arr1;
		//Object[] obj2 = arr2;这样不行
		Object[] obj3 = arr3;
		Object obj4 = arr4;
		Object[] obj5 = arr4;
		System.out.println(Arrays.asList(arr1));
		System.out.println(Arrays.asList(arr4));//字符串可以
		printElement(arr1);
	}

	private static void printElement(Object arr1) {
		Class c = arr1.getClass();
		if(c.isArray()){
			int len = Array.getLength(arr1);
			for(int i = 0;i<len;i++){
				System.out.println(Array.get(arr1,i));
			}
		}else{
			System.out.println(arr1);
		}
	}
}

延伸:关于hashCode

当一个对象被存储进HashSet集合中，就不能修改这个对象中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HasgSet集合中时的哈希值不同，这就导致了使用当前集合对象的contains取检查修改后的对象，发生检索失败的现象，从而导致了无法从HashSet集合中删除这个修改前的对象，进而致使内存泄露

public class Reflection {
	private int x;
	public int y;
	@Override
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + x;
		result = prime * result + y;
		return result;
	}
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		Reflection other = (Reflection) obj;
		if (x != other.x)
			return false;
		if (y != other.y)
			return false;
		return true;
	}
	public Reflection(int x, int y) {
		super();
		this.x = x;
		this.y = y;
	}	
}


public class ReflectTest2 {

	public static void main(String[] args) {
		Collection conCollection = new HashSet();
		
		Reflection[] rs = new Reflection[]{
				new Reflection(3, 3),new Reflection(4, 4),new Reflection(3, 3)
		};
		for(Reflection r : rs)
			conCollection.add(r);
		//rs[0].y = 1;
		System.out.println(conCollection.contains(rs[0]));
		boolean b = conCollection.remove(rs[0]);
		System.out.println(b);
		System.out.println(conCollection.size());
	}
}

true
true
1

把注释打开

false
false
2

所以说，如果我们往集合中存对象，又改对象，再删对象，对象并没有被删除，以此日积月累，内存泄露。所以存进集中的对象，就不要
修改了

四、框架的概念及用反射技术开发框架的原理

反射的作用->实现框架
模拟一个超小型框架

config.properties
className=java.util.ArrayList

public class Reflection {
	private int x;
	public int y;
	public Reflection(int x, int y) {
		super();
		this.x = x;
		this.y = y;
	}	
}


public class ReflectTest2 {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		
		InputStream in = new FileInputStream("D:/JavaSourue/config.properties");
		Properties pro = new Properties();//从配置文件中，得到是什么类
		pro.load(in);
		in.close();
		String className = pro.getProperty("className");
		Collection conCollection = (Collection)Class.forName(className).newInstance();
		
		Reflection[] rs = new Reflection[]{
				new Reflection(3, 3),new Reflection(4, 4),new Reflection(3, 3)
		};
		for(Reflection r : rs)
			conCollection.add(r);
		System.out.println(conCollection.size());
	}
}

框架:
一个毛坯房就是一个框架，而用户自己装修门、窗等，用户使用的是框架，门和窗插入到框架中
框架和工具类的区别就是:工具类被用户所调用，而框架调用用户所提供的类

框架解决的问题:
房地产商在盖房子时(做框架)，可能用户还没有买房，自然也就不会想到装修,那么框架怎么调用用户以后写的类？


因为在写框架时，无处得知以后要调用什么类，也就无法new对象，所以就必须用反射来解决这个问题


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