黑马程序员—(JAVA)反射
2013-11-15 15:52
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1、反射的基石--Class类
1.1、对比提问: Person类代表人,它的实例对象就是张三,李四这样一个个具体的人, Java程序中的各个Java类属于同一类事物,描述这类事物的Java类名就是Class。对比提问:众多的人用一个什么类表示?众多的Java类用一个什么类表示?
人à-->Person Java类à-->Class
1.2、Class类代表Java类,它的各个实例对象又分别对应什么呢?
对应各个类在内存中的字节码,例如,Person类的字节码,ArrayList类的字节码,等等。
一个类被类加载器加载到内存中,占用一片存储空间,这个空间里面的内容就是类的字节码,不同的类的字节码是不同的,所以它们在内存中的内容是不同的,这一个个的空间可分别用一个个的对象来表示,这些对象显然具有相同的类型,这个类型是什么呢?
1.3、如何得到各个字节码对应的实例对象( Class类型)
类名.class,例如,System.class
对象.getClass(),例如,new Date().getClass()
Class.forName("类名"),例如,Class.forName("java.util.Date");
1.5、九个预定义Class实例对象:
参看Class.isPrimitive方法的帮助
Int.class == Integer.TYPE
2、反射--反射就是把Java类中的各种成分映射成相应的java类
例如,一个Java类中用一个Class类的对象来表示,一个类中的组成部分:成员变量,方法,构造方法,包等等信息也用一个个的Java类来表示,就像汽车是一个类,汽车中的发动机,变速箱等等也是一个个的类。表示java类的Class类显然要提供一系列的方法,来获得其中的变量,方法,构造方法,修饰符,包等信息,这些信息就是用相应类的实例对象来表示,它们是Field、Method、Contructor、Package等等。
一个类中的每个成员都可以用相应的反射API类的一个实例对象来表示,通过调用Class类的方法可以得到这些实例对象后,得到这些实例对象后有什么用呢?怎么用呢?这正是学习和应用反射的要点。
3、Constructor类
3.1、Constructor类代表某个类中的一个构造方法
得到某个类所有的构造方法:
例子:Constructor [] constructors= Class.forName("java.lang.String").getConstructors();
得到某一个构造方法:
例子:Constructor constructor = Class.forName(“java.lang.String”).getConstructor(StringBuffer.class);
//获得方法时要用到类型
3.2、创建实例对象:
通常方式:String str = new String(new StringBuffer("abc"));
反射方式: String str = (String)constructor.newInstance(new StringBuffer("abc"));
//调用获得的方法时要用到上面相同类型的实例对象
3.3、Class.newInstance()方法:
例子:String obj = (String)Class.forName("java.lang.String").newInstance();
该方法内部先得到默认的构造方法,然后用该构造方法创建实例对象。
该方法内部的具体代码是怎样写的呢?用到了缓存机制来保存默认构造方法的实例对象。
4、Field类
4.1、Field类代表某个类中的一个成员变量
问题:得到的Field对象是对应到类上面的成员变量,还是对应到对象上的成员变量?类只有一个,而该类的实例对象有多个,如果是与对象关联,哪关联的是哪个对象呢?所以字段fieldX 代表的是x的定义,而不是具体的x变量。
Code1
ReflectPoint pt1 = new ReflectPoint(3, 5);
Field fieldY = pt1.getClass().getField("y");
// fieldY不是变量身上的对象,而是类上的变量
System.out.println(fieldY.get(pt1));
Field fieldX = pt1.getClass().getDeclaredField("x"); // 获取声明过的变量,不管变量修饰符
fieldX.setAccessible(true); // 暴力反射
System.out.println(fieldX.get(pt1));
4.2、作业: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"。
Code2
private static void changeStringValue(Object pt1) throws Exception {
Field[] fields = pt1.getClass().getFields();
for (Field field : fields) {
// 字节码比较 都用==
if (field.getType() == String.class) {
String oldStr = (String) field.get(pt1);
String newStr = oldStr.replace('b', 'a');
field.set(pt1, newStr);// 设置值
}
}
}
5、Method类
5.1、Method类代表某个类中的一个成员方法
得到类中的某一个方法:
例子:Method charAt = Class.forName("java.lang.String").getMethod("charAt", int.class);
5.2、调用方法:
通常方式:System.out.println(str.charAt(1));
反射方式: System.out.println(charAt.invoke(str, 1));
如果传递给Method对象的invoke()方法的第一个参数为null,这有着什么样的意义呢?说明该Method对象对应的是一个静态方法!
6、数组的反射
6.1、具有相同维数和元素类型的数组属于同一个类型,即具有相同的Class实例对象。
6.2、代表数组的Class实例对象的getSuperClass()方法返回的父类为Object类对应的Class。
6.3、基本类型的一维数组可以被当作Object类型使用,不能当作Object[]类型使用;非基本类型的一维数组,既可以当做Object类型使用,又可以当做Object[]类型使用。
6.4、Arrays.asList()方法处理int[]和String[]时的差异。
6.5、Array工具类用于完成对数组的反射操作。
Code3
int [] a1 = new int []{1,2,3};
int [] a2 = new int []{4,5,6};
int [][] a3 = new int[2][2];
String [] s4 = new String[]{"a","b","c"};
System.out.println(a1.getClass() == a2.getClass());
System.out.println(a1.getClass().getName());
System.out.println(a3.getClass().getName());
System.out.println(s4.getClass().getName());
System.out.println(a1.getClass().getSuperclass().getName());
System.out.println(s4.getClass().getSuperclass().getName());
System.out.println(Arrays.asList(a1));
System.out.println(Arrays.asList(s4));
7、反射的作用实现框架功能
7.1、框架与框架要解决的核心问题
我做房子卖给用户住,由用户自己安装门窗和空调,我做的房子就是框架,用户需要使用我的框架,把门窗插入进我提供的框架中。框架与工具类有区别,工具类被用户的类调用,而框架则是调用用户提供的类。
7.2、框架要解决的核心问题
我在写框架(房子)时,你这个用户可能还在上小学,还不会写程序呢?我写的框架程序怎样能调用到你以后写的类(门窗)呢?
因为在写才程序时无法知道要被调用的类名,所以,在程序中无法直接new 某个类的实例对象了,而要用反射方式来做。
7.3、综合案例
先直接用new 语句创建ArrayList和HashSet的实例对象,演示用eclipse自动生成 ReflectPoint类的equals和hashcode方法,比较两个集合的运行结果差异。
然后改为采用配置文件加反射的方式创建ArrayList和HashSet的实例对象,比较观察运行结果差异。
Code4
//框架和工具的区别:框架是调用别人的程序,工具是被别人调用
public class ReflectTest2 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//先演示相对路径的问题
//InputStream ips = new FileInputStream("config.properties");
//一定要记得用完整路径。但是完整路径不是硬编码,而是运算出来的。
//Class提供了一个便利方法,用加载当前类的那个类加载器去加载相同包目录下的文件
InputStream ips = ReflectTest2.class.getClassLoader().getResourceAsStream("cn/itcast/day1/resources/config.properties");
//直接用类对象加载,这种方式不需要写包路径,没有用"/"打头表示是用相对路径
//InputStream ips = ReflectTest2.class.getResourceAsStream("resources/config.properties");
//用绝对路径加载
//InputStream ips = ReflectTest2.class.getResourceAsStream("/cn/itcast/day1/resources/config.properties");
Properties props = new Properties();
props.load(ips);
String className = props.getProperty("className");
//Collection collections = new HashSet();
Collection collections = (Collection) Class.forName(className).newInstance();//利用Class对象创建一个新实例
ReflectPoint pt1 = new ReflectPoint(3, 3);
ReflectPoint pt2 = new ReflectPoint(5, 5);
ReflectPoint pt3 = new ReflectPoint(3, 3);
collections.add(pt1);
collections.add(pt2);
collections.add(pt3);
collections.add(pt1);
System.out.println(collections.size());
}
}
总结
刚开始接触反射有点头蒙,完全的不知有何用处!当看到最后他可以用来写框架时,才豁然开朗,通过反射,可以构建房子的骨架,后来者如果想要使用骨架,只需按照我制定好的规范,被我的接口调用,传给我要实现的功能即可。有点类似于在linux下开发设备驱动,将按照接口规范开发好的usb驱动移交给linux内核,加载使用。
1、反射的基石--Class类
1.1、对比提问: Person类代表人,它的实例对象就是张三,李四这样一个个具体的人, Java程序中的各个Java类属于同一类事物,描述这类事物的Java类名就是Class。对比提问:众多的人用一个什么类表示?众多的Java类用一个什么类表示?
人à-->Person Java类à-->Class
1.2、Class类代表Java类,它的各个实例对象又分别对应什么呢?
对应各个类在内存中的字节码,例如,Person类的字节码,ArrayList类的字节码,等等。
一个类被类加载器加载到内存中,占用一片存储空间,这个空间里面的内容就是类的字节码,不同的类的字节码是不同的,所以它们在内存中的内容是不同的,这一个个的空间可分别用一个个的对象来表示,这些对象显然具有相同的类型,这个类型是什么呢?
1.3、如何得到各个字节码对应的实例对象( Class类型)
类名.class,例如,System.class
对象.getClass(),例如,new Date().getClass()
Class.forName("类名"),例如,Class.forName("java.util.Date");
1.5、九个预定义Class实例对象:
参看Class.isPrimitive方法的帮助
Int.class == Integer.TYPE
2、反射--反射就是把Java类中的各种成分映射成相应的java类
例如,一个Java类中用一个Class类的对象来表示,一个类中的组成部分:成员变量,方法,构造方法,包等等信息也用一个个的Java类来表示,就像汽车是一个类,汽车中的发动机,变速箱等等也是一个个的类。表示java类的Class类显然要提供一系列的方法,来获得其中的变量,方法,构造方法,修饰符,包等信息,这些信息就是用相应类的实例对象来表示,它们是Field、Method、Contructor、Package等等。
一个类中的每个成员都可以用相应的反射API类的一个实例对象来表示,通过调用Class类的方法可以得到这些实例对象后,得到这些实例对象后有什么用呢?怎么用呢?这正是学习和应用反射的要点。
3、Constructor类
3.1、Constructor类代表某个类中的一个构造方法
得到某个类所有的构造方法:
例子:Constructor [] constructors= Class.forName("java.lang.String").getConstructors();
得到某一个构造方法:
例子:Constructor constructor = Class.forName(“java.lang.String”).getConstructor(StringBuffer.class);
//获得方法时要用到类型
3.2、创建实例对象:
通常方式:String str = new String(new StringBuffer("abc"));
反射方式: String str = (String)constructor.newInstance(new StringBuffer("abc"));
//调用获得的方法时要用到上面相同类型的实例对象
3.3、Class.newInstance()方法:
例子:String obj = (String)Class.forName("java.lang.String").newInstance();
该方法内部先得到默认的构造方法,然后用该构造方法创建实例对象。
该方法内部的具体代码是怎样写的呢?用到了缓存机制来保存默认构造方法的实例对象。
4、Field类
4.1、Field类代表某个类中的一个成员变量
问题:得到的Field对象是对应到类上面的成员变量,还是对应到对象上的成员变量?类只有一个,而该类的实例对象有多个,如果是与对象关联,哪关联的是哪个对象呢?所以字段fieldX 代表的是x的定义,而不是具体的x变量。
Code1
ReflectPoint pt1 = new ReflectPoint(3, 5);
Field fieldY = pt1.getClass().getField("y");
// fieldY不是变量身上的对象,而是类上的变量
System.out.println(fieldY.get(pt1));
Field fieldX = pt1.getClass().getDeclaredField("x"); // 获取声明过的变量,不管变量修饰符
fieldX.setAccessible(true); // 暴力反射
System.out.println(fieldX.get(pt1));
4.2、作业: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"。
Code2
private static void changeStringValue(Object pt1) throws Exception {
Field[] fields = pt1.getClass().getFields();
for (Field field : fields) {
// 字节码比较 都用==
if (field.getType() == String.class) {
String oldStr = (String) field.get(pt1);
String newStr = oldStr.replace('b', 'a');
field.set(pt1, newStr);// 设置值
}
}
}
5、Method类
5.1、Method类代表某个类中的一个成员方法
得到类中的某一个方法:
例子:Method charAt = Class.forName("java.lang.String").getMethod("charAt", int.class);
5.2、调用方法:
通常方式:System.out.println(str.charAt(1));
反射方式: System.out.println(charAt.invoke(str, 1));
如果传递给Method对象的invoke()方法的第一个参数为null,这有着什么样的意义呢?说明该Method对象对应的是一个静态方法!
6、数组的反射
6.1、具有相同维数和元素类型的数组属于同一个类型,即具有相同的Class实例对象。
6.2、代表数组的Class实例对象的getSuperClass()方法返回的父类为Object类对应的Class。
6.3、基本类型的一维数组可以被当作Object类型使用,不能当作Object[]类型使用;非基本类型的一维数组,既可以当做Object类型使用,又可以当做Object[]类型使用。
6.4、Arrays.asList()方法处理int[]和String[]时的差异。
6.5、Array工具类用于完成对数组的反射操作。
Code3
int [] a1 = new int []{1,2,3};
int [] a2 = new int []{4,5,6};
int [][] a3 = new int[2][2];
String [] s4 = new String[]{"a","b","c"};
System.out.println(a1.getClass() == a2.getClass());
System.out.println(a1.getClass().getName());
System.out.println(a3.getClass().getName());
System.out.println(s4.getClass().getName());
System.out.println(a1.getClass().getSuperclass().getName());
System.out.println(s4.getClass().getSuperclass().getName());
System.out.println(Arrays.asList(a1));
System.out.println(Arrays.asList(s4));
7、反射的作用实现框架功能
7.1、框架与框架要解决的核心问题
我做房子卖给用户住,由用户自己安装门窗和空调,我做的房子就是框架,用户需要使用我的框架,把门窗插入进我提供的框架中。框架与工具类有区别,工具类被用户的类调用,而框架则是调用用户提供的类。
7.2、框架要解决的核心问题
我在写框架(房子)时,你这个用户可能还在上小学,还不会写程序呢?我写的框架程序怎样能调用到你以后写的类(门窗)呢?
因为在写才程序时无法知道要被调用的类名,所以,在程序中无法直接new 某个类的实例对象了,而要用反射方式来做。
7.3、综合案例
先直接用new 语句创建ArrayList和HashSet的实例对象,演示用eclipse自动生成 ReflectPoint类的equals和hashcode方法,比较两个集合的运行结果差异。
然后改为采用配置文件加反射的方式创建ArrayList和HashSet的实例对象,比较观察运行结果差异。
Code4
//框架和工具的区别:框架是调用别人的程序,工具是被别人调用
public class ReflectTest2 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//先演示相对路径的问题
//InputStream ips = new FileInputStream("config.properties");
//一定要记得用完整路径。但是完整路径不是硬编码,而是运算出来的。
//Class提供了一个便利方法,用加载当前类的那个类加载器去加载相同包目录下的文件
InputStream ips = ReflectTest2.class.getClassLoader().getResourceAsStream("cn/itcast/day1/resources/config.properties");
//直接用类对象加载,这种方式不需要写包路径,没有用"/"打头表示是用相对路径
//InputStream ips = ReflectTest2.class.getResourceAsStream("resources/config.properties");
//用绝对路径加载
//InputStream ips = ReflectTest2.class.getResourceAsStream("/cn/itcast/day1/resources/config.properties");
Properties props = new Properties();
props.load(ips);
String className = props.getProperty("className");
//Collection collections = new HashSet();
Collection collections = (Collection) Class.forName(className).newInstance();//利用Class对象创建一个新实例
ReflectPoint pt1 = new ReflectPoint(3, 3);
ReflectPoint pt2 = new ReflectPoint(5, 5);
ReflectPoint pt3 = new ReflectPoint(3, 3);
collections.add(pt1);
collections.add(pt2);
collections.add(pt3);
collections.add(pt1);
System.out.println(collections.size());
}
}
总结
刚开始接触反射有点头蒙,完全的不知有何用处!当看到最后他可以用来写框架时,才豁然开朗,通过反射,可以构建房子的骨架,后来者如果想要使用骨架,只需按照我制定好的规范,被我的接口调用,传给我要实现的功能即可。有点类似于在linux下开发设备驱动,将按照接口规范开发好的usb驱动移交给linux内核,加载使用。
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