黑马程序员 java学习笔记——反射
2014-08-03 09:34
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Class类
概念
java类用于描述一类事物的共性,该类事物有什么属性,没有什么属性,至于这个属性的具体值是多少,则是由这个类的实例对象来确定的,不同的实例对象有不同的属性值。那么一个问题出现了。
java程序中的各个类,他们是否属于同一类事物,是不是可以用一个类来描述这类事物呢?
答案是肯定的。
java程序的各个java类当然属于同一类事物,而描述这类事物的java类就是Class。
PS:注意与小写class关键字的区别。
那么,Class类描述了哪些方面的信息呢?
有很多,如类的名字,类的访问属性,类所属于的包名,字段名称的列表,方法名称的列表,等等。
如何得到各个字节码对应的实例对象?
1、类名.class,例如System.class2、getClass(),例如new Person().getClass();
3、Class.forName("类名"),例如:Class.forName("java.util.Data");
返回情况有两种:
①JVM已经加载了类的字节码,返回即可。
②JVM没有加载该类字节码,那么就用类加载器加载,然后把字节码信息缓存在JVM中,该方法返回刚才加载进来的字节码。
9个预定义的Class
8个基本数据类型.class+void.class代码示例
public class Demo{ public static void main(String[] args) throws Exception{ String str="abc"; Class c1=str.getClass(); Class c2=String.class; Class c3=Class.forName("java.lang.String"); sop(c1==c2); sop(c1==c3); sop(c1.isPrimitive()); sop(int.class.isPrimitive()); sop(int.class==Integer.class); sop(int.class==Integer.TYPE); sop(int[].class.isPrimitive()); sop(int[].class.isArray()); } public static void sop(Object obj){ System.out.println(obj); } } //true //true //false //true //false //true //false //true
理解反射的概念
反射就是把java类中的各种成分映射到相应的java类。例如,一个java类中用一个Class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,这就像汽车是一个类,汽车的发动机,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,这些信息就是用相信的实例对象来表示,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。
构造方法的反射应用
Constructor类代表某个类中的一个构造方法。1、得到某个类中的所有构造方法
例子:Constructor construction[]=Class.forName("java.lang.String").getConstructors();
2、得到某一个构造方法。
例子:Constructor construction=Class.forName("java.lang.String").getConstructor(StringBuffer.class);
3、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"));
注意:调用获得的方法时,要用到上面相同类型的实例对象。
4、Class.newInstance()
例子:String str=(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么样写的呢?用到了缓存机制来保存默认构造方法的实例对象。
示例代码:
import java.lang.reflect.*; public class Demo{ public static void main(String[] args) throws Exception{ Constructor cons=String.class.getConstructor(StringBuffer.class); String str=(String)cons.newInstance(new StringBuffer("abc")); sop(str.charAt(2)); } public static void sop(Object obj){ System.out.println(obj); } } //c
成员变量的反射
Field类代表某个类中的一个成员变量示例代码
import java.lang.reflect.*; class ReflectPoint{ private int x; public int y; public ReflectPoint(int x,int y){ this.x=x; this.y=y; } } public class Demo{ public static void main(String[] args) throws Exception{ ReflectPoint pt1=new ReflectPoint(3,5); Field fieldY=pt1.getClass().getField("y"); sop(fieldY.get(pt1)); Field fieldX=pt1.getClass().getDeclaredField("x"); //暴力反射 fieldX.setAccessible(true); sop(fieldX.get(pt1)); } public static void sop(Object obj){ System.out.println(obj); } }
成员方法的反射
Method类
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
Method charAt = Class.forName("java.lang.String").getMethod("charAt", int.class);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,说明该Method对象对应的是一个静态方法!
JDK1.4和JDK1.5的invoke的区别:
JDK1.5:public Object invoke(Object obj, Object …args);JDK1.4:public Object invoke(Object obj, Object[] argd);
需要将一个数组作为参数传递给invoke方法时,数组中的每个元素分别对应被调用方法中的一个参数,所以,调用charAt方法的代码也可用JDK1.4改写为:charAt.invoke(“str”,new Object[]());
示例代码
import java.lang.reflect.*; public class Demo{ public static void main(String[] args) throws Exception{ String str="abcd"; Method m=String.class.getMethod("charAt",int.class); sop(m.invoke(str,2)); } public static void sop(Object obj){ System.out.println(obj); } }
用反射执行某个类中的main方法
目标
写一个程序,这个程序能够根据用户提供的类名,去执行该类中的main方法。问题
启动java程序的main方法的参数是一个字符串数组,即public static void main(String[] args),通过反射方式来调用这个main方法时,如何为inivoke方法传递参数呢?按JDK1.5的语法,整个数组是一个参数,而按JDK1.4的语法,数组中的每一个元素对应一个参数,当把一个字符串数组作为参数传递给invoke方法时,javac会到底按照哪种语法进行处理呢?JDK1.5肯定要兼容JDK1.4的语法,会按JDK1.4的语法进行处理,即把数组打散成若干个单独的参数。所以,在给main方法传递参数时,不能使用代码mainMethod.invoke(null,new String[]{"abc"}),javac只把它当做JDK1.4的语法进行理解,而不把它当做JDK1.5的语法解释,因此会出现参数类型不对的问题。
解决方法
1、mainMethod.invoke(null,new Object[]{new String[]{"abc"}})2、mainMethod.invoke(null,(Object)new String[]{"abc"}),编译器会作特殊处理,编译时不把参数当做数组看待,也就不会把数组打散成若干个参数了。
示例代码
import java.lang.reflect.*; public class Demo{ public static void main(String[] args) throws Exception{ String classname="DemoTwo"; Method m=Class.forName(classname).getMethod("main",String[].class); m.invoke(null,new Object[]{new String[]{"111","222","333"}}); } public static void sop(Object obj){ System.out.println(obj); } } class DemoTwo{ public static void main(String[] args){ for(String s:args){ System.out.println(s); } } }
数组与Object的关系及其反射类型
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。2、代表数组的Class实例对象的getSuperClass()方法返回父类为Object类对应的Class.
3、基本数据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,既可以被当作Object类型使用,也可以当作Object[]类型使用。
4、Arrays.asList()方法处理int[] 和String[] 时的差异
5、Array工具类用于完成对数组的反射操作
示例代码
import java.lang.reflect.*; public class Demo{ public static void main(String[] args) throws Exception{ int[] a1=new int[3]; int[] a2=new int[4]; int[][] a3=new int[2][3]; String[] a4=new String[3]; sop(a1.getClass()==a2.getClass()); sop(a1.getClass()==a3.getClass()); sop(a1.getClass()==a4.getClass()); sop(a1.getClass().getName()); sop(a1.getClass().getSuperclass().getName()); sop(a4.getClass().getSuperclass().getName()); } public static void sop(Object obj){ System.out.println(obj); } } //true //[I //java.lang.Object //java.lang.Objec
数组反射的应用
示例代码如下:
import java.lang.reflect.*; public class Demo{ public static void main(String[] args) throws Exception{ int[] arr={1,2,3}; sop(arr); sop("abc"); } public static void sop(Object obj){ Class clazz=obj.getClass(); if(clazz.isArray()){ int len=Array.getLength(obj); for(int i=0;i<len;i++){ System.out.println(Array.get(obj,i)); } }else System.out.println(obj); } } //1 //2 //3 //abc
ArrayList与HashSet的比较及Hashcode分析
ArrayList与HashSet
1、ArrayList类似于数组,带有下标,所以存入不同对象是可以指向同一个值的,也就是说可以存入相同对象。2、HashSet底层是hash表的结构,不能存入相同对象,存入时先判断hashcode值,再判读equals值。
注意:只有类的实例对象要被采用哈希算法进行存储和检索时,这个类才需要按要求覆盖hashCode方法。
内存泄露
当一个对象被存储进HashSet集合中以后,就不能修改这个对象中哪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HashSet集合中的哈希值就不同了。在这种情况下,即使在contains方法是用该对象的当前引用作为参数去HashSet集合中检索对象,也将返回找不到对象的结果,这也会导致无法从HashSet集合中单独删除当前对象,从而造成内存泄露。示例代码
import java.lang.reflect.*; import java.util.*; class ReflectPoint{ private int x; public int y; public ReflectPoint(int x,int y){ this.x=x; this.y=y; } public int hashCode(){ return x+y*33; } public boolean equals(Object obj){ ReflectPoint pt=(ReflectPoint)obj; return (this.x+this.y)==(pt.x+pt.y); } } public class Demo{ public static void main(String[] args) throws Exception{ Collection coll1=new HashSet(); Collection coll2=new ArrayList(); ReflectPoint pt1=new ReflectPoint(1,2); ReflectPoint pt2=new ReflectPoint(3,4); ReflectPoint pt3=new ReflectPoint(1,2); coll1.add(pt1); coll1.add(pt2); coll1.add(pt3); coll1.add(pt1); coll2.add(pt1); coll2.add(pt2); coll2.add(pt3); coll2.add(pt1); System.out.println("coll1的大小:"+coll1.size()); System.out.println("coll2的大小:"+coll2.size()); } } //coll1的大小:2 //coll2的大小:4
框架的概念及反射技术开发框架的原理
反射的作用:实现框架功能
框架
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。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。
综合案例
1、先直接用new 语句创建ArrayList和HashSet的实例对象。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。2、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。
3、引入了elipse对资源文件的管理方式。建立一个config.properties。当程序运行的时候,通过修改该文件,就可以运行想要运行的类。尽量面向接口编程。把程序要调用的类放在配置文件中,而在源程序中不要出现
代码示例
配置文件内容如下: classname=java.util.ArrayList
import java.io.*; import java.util.*; import java.lang.reflect.*; class ReflectPoint{ private int x; public int y; public ReflectPoint(int x,int y){ this.x=x; this.y=y; } public int hashCode(){ return x+y*33; } public boolean equals(Object obj){ ReflectPoint pt=(ReflectPoint)obj; return (this.x+this.y)==(pt.x+pt.y); } } public class Demo{ public static void main(String[] args) throws Exception{ InputStream is=new FileInputStream("abc.properties"); Properties prop=new Properties(); prop.load(is); String classname=prop.getProperty("classname"); Collection coll=(Collection)Class.forName(classname).newInstance(); ReflectPoint pt1=new ReflectPoint(1,2); ReflectPoint pt2=new ReflectPoint(3,4); ReflectPoint pt3=new ReflectPoint(1,2); coll.add(pt1); coll.add(pt2); coll.add(pt3); coll.add(pt1); System.out.println("coll的大小:"+coll.size()); } }
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