Java反射，注解，代理

Java反射 — Oracle官方文档 — reflect Trail：反射 API（Java™ 教程） 2022-07-19 10:48:15
Java 注解 – Oracle官方文档 — Lesson: Annotations (The Java™ Tutorials > Learning the Java Language) 2022-07-19 10:43:22

反射：框架设计的灵魂

W3C Java反射教程
Java反射 — Oracle官方文档 — reflect Trail：反射 API（Java™ 教程） 2022-07-19 10:48:15

概述

* 框架：半成品软件。可以在框架的基础上进行软件开发，简化编码
* 反射：将类的各个组成部分封装为其他对象，这就是反射机制
   * 好处：
      1. 可以在程序运行过程中，操作这些对象。
      2. 可以解耦，提高程序的可扩展性。

Java代码运行三阶段

Class对象三种获取方式

/**
    获取Class对象的方式：
        1. Class.forName("全类名")：将字节码文件加载进内存，返回Class对象
              * 多用于配置文件，将类名定义在配置文件中。读取文件，加载类
        2. 类名.class：通过类名的属性class获取
              * 多用于参数的传递
        3. 对象.getClass()：getClass()方法在Object类中定义着。
              * 多用于对象的获取字节码的方式

 */
public static void main(String[] args) throws Exception {

    //1.Class.forName("全类名")
    Class cls1 = Class.forName("cn.itcast.domain.Person");
    System.out.println(cls1);
    //2.类名.class
    Class cls2 = Person.class;
    System.out.println(cls2);
    //3.对象.getClass()
    Person p = new Person();
    Class cls3 = p.getClass();
    System.out.println(cls3);

    //== 比较三个对象
    System.out.println(cls1 == cls2);//true
    System.out.println(cls1 == cls3);//true
    // 结论：
    // 同一个字节码文件(*.class)在一次程序运行过程中，只会被加载一次，不论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个。

    Class c = Student.class;
    System.out.println(c == cls1);//false


}

Class对象功能概述

1. 获取成员变量们
    * Field[] getFields() ：获取所有public修饰的成员变量
    * Field getField(String name)   获取指定名称的 public修饰的成员变量

    * Field[] getDeclaredFields()  获取所有的成员变量，不考虑修饰符
    * Field getDeclaredField(String name)  
2. 获取构造方法们
    * Constructor<?>[] getConstructors()  
    * Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)  

    * Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes)  
    * Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()  
3. 获取成员方法们：
    * Method[] getMethods()  
    * Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)  

    * Method[] getDeclaredMethods()  
    * Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)  

4. 获取全类名    
    * String getName()  
5. 执行无参构造
    * newInstance();

Class对象_获取Field

* Field：成员变量
    1. 设置值
        * void set(Object obj, Object value)  
    2. 获取值
        * get(Object obj) 
    3. 忽略访问权限修饰符的安全检查
        * setAccessible(true):暴力反射

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

        //0.获取Person的Class对象
        Class personClass = Person.class;
        /*
             1. 获取成员变量们
                 * Field[] getFields()
                 * Field getField(String name)

                 * Field[] getDeclaredFields()
                 * Field getDeclaredField(String name)

         */
        //1.Field[] getFields()获取所有public修饰的成员变量
        Field[] fields = personClass.getFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }

        System.out.println("------------");
        //2.Field getField(String name)
        Field a = personClass.getField("a");
        //获取成员变量a 的值
        Person p = new Person();
        Object value = a.get(p);
        System.out.println(value);
        //设置a的值
        a.set(p,"张三");
        System.out.println(p);

        System.out.println("===================");

        //Field[] getDeclaredFields()：获取所有的成员变量，不考虑修饰符
        Field[] declaredFields = personClass.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            System.out.println(declaredField);
        }
        //Field getDeclaredField(String name)
        Field d = personClass.getDeclaredField("d");
        //忽略访问权限修饰符的安全检查
        d.setAccessible(true);//暴力反射
        Object value2 = d.get(p);
        System.out.println(value2);

    }

Class对象_获取Constructor

* Constructor:构造方法
    * 创建对象：
        * T newInstance(Object... initargs)  
        * 如果使用空参数构造方法创建对象，操作可以简化：Class对象的newInstance方法

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

    //0.获取Person的Class对象
    Class personClass = Person.class;
    /*
        2. 获取构造方法们
             * Constructor<?>[] getConstructors()
             * Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)

             * Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes)
             * Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
     */


    //Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)
    Constructor constructor = personClass.getConstructor(String.class, int.class);
    System.out.println(constructor);
    //创建对象
    Object person = constructor.newInstance("张三", 23);
    System.out.println(person);

    System.out.println("----------");


    // 创建无参构造1
    Constructor constructor1 = personClass.getConstructor();
    System.out.println(constructor1);
    //创建对象
    Object person1 = constructor1.newInstance();
    System.out.println(person1);

    // 创建无参构造2*常用
    Object o = personClass.newInstance();
    System.out.println(o);


    //constructor1.setAccessible(true);
}

Class对象_获取Method

* Method：方法对象
    * 执行方法：
        * Object invoke(Object obj, Object... args)  
    * 获取方法名称：
        * String getName:获取方法名

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

    //0.获取Person的Class对象
    Class personClass = Person.class;
    /*
      3. 获取成员方法们：
         * Method[] getMethods()
         * Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)

         * Method[] getDeclaredMethods()
         * Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)
     */
    //获取指定名称的方法
    Method eat_method = personClass.getMethod("eat");
    Person p = new Person();
    //执行方法,无参
    eat_method.invoke(p);


    Method eat_method2 = personClass.getMethod("eat", String.class);
    //执行方法，传参
    eat_method2.invoke(p,"饭");

    System.out.println("-----------------");

    //获取所有public修饰的方法
    Method[] methods = personClass.getMethods();
    for (Method method : methods) {
        System.out.println(method);
        String name = method.getName();
        System.out.println(name);
        //method.setAccessible(true);
    }
    
    //获取类名
    String className = personClass.getName();
    System.out.println(className);//cn.itcast.domain.Person
}

读取Properties案例

* 需求：写一个"框架"，不能改变该类的任何代码的前提下，可以帮我们创建任意类的对象，并且执行其中任意方法
    * 实现：
        1. 配置文件
        2. 反射
    * 步骤：
        1. 将需要创建的对象的全类名和需要执行的方法定义在配置文件中
        2. 在程序中加载读取配置文件
        3. 使用反射技术来加载类文件进内存
        4. 创建对象
        5. 执行方法

代理

• 实现方式：

  1. 静态代理：有一个类文件描述代理模式
  2. 动态代理：在内存中形成代理类
      * 实现步骤：
          1. 代理对象和真实对象实现相同的接口
          2. 代理对象 = Proxy.newProxyInstance();
          3. 使用代理对象调用方法。
          4. 增强方法
  
      * 增强方式：
          1. 增强参数列表
          2. 增强返回值类型
          3. 增强方法体执行逻辑

  

静态代理

动态代理

1. 基于接口的动态代理

   提供者：JDK 官方的 Proxy 类。
   要求：被代理类最少实现一个接口。

   
2. 基于子类的动态代理

   提供者：第三方的 CGLib，如果报 asmxxxx 异常，需要导入 asm.jar。
   要求：被代理类不能用 final 修饰的类（最终类）。

   

注解

Java 注解 – Oracle官方文档 — Lesson: Annotations (The Java™ Tutorials > Learning the Java Language) 2022-07-19 10:43:22

概念

* 概念：说明程序的。给计算机看的
* 注释：用文字描述程序的。给程序员看的

* 定义：注解（Annotation），也叫元数据。一种代码级别的说明。
        它是JDK1.5及以后版本引入的一个特性，与类、接口、枚举是在同一个层次。
        它可以声明在包、类、字段、方法、局部变量、方法参数等的前面，用来对这些元素进行说明，注释。
* 概念描述：
    * JDK1.5之后的新特性
    * 说明程序的
    * 使用注解：@注解名称
    * 作用分类：
        ①编写文档：通过代码里标识的注解生成文档【生成文档doc文档】`javadoc xxx.java`
        ②代码分析：通过代码里标识的注解对代码进行分析【使用反射】
        ③编译检查：通过代码里标识的注解让编译器能够实现基本的编译检查【Override】

JDK内置注解

* @Override ：检测被该注解标注的方法是否是继承自父类(接口)的
* @Deprecated：该注解标注的内容，表示已过时
* @SuppressWarnings：压制警告(写方法上压制方法，写类上压制整个类的警告)
    * 一般传递参数all  @SuppressWarnings("all")

自定义注解_格式&本质

• 自定义注解
  • 格式：

    @元注解
    public @interface 注解名称{
        属性列表;//接口方法
    }

  • 本质：注解本质上就是一个接口，该接口默认继承Annotation接口
    • public interface MyAnno extends java.lang.annotation.Annotation {}
      
  • 属性：接口中的抽象方法

自定义注解_属性定义

1. 属性的返回值类型有下列取值

   * 基本数据类型
   * String
   * 枚举
   * 注解
   * 以上类型的数组

   
2. 定义了属性，在使用时需要给属性赋值
   0. 各种类型的使用
      
   1. 如果定义属性时，使用default关键字给属性默认初始化值，则使用注解时，可以不进行属性的赋值。
      
   2. 如果只有一个属性需要赋值，并且属性的名称是value，则value可以省略，直接定义值即可。
      
   3. 数组赋值时，值使用{}包裹。如果数组中只有一个值，则{}可以省略
      

元注解

• 元注解：用于描述注解的注解
  

  • @Target：描述注解能够作用的位置
    
  • @Retention：描述注解被保留的阶段
    
  • @Documented：描述注解是否被抽取到api文档中javadoc xxx.java
    
  • @Inherited：描述注解可被子类继承

解析注解_修改反射Properties案例

检查异常案例