2-Java进阶知识总结-8-反射-动态代理

文章目录

反射
动态代理

反射

概念

什么是反射

专业的解释（了解一下）：

是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；
对于任意一个对象，都能够调用它的任意属性和方法；
这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为Java语言的反射机制。

通俗的理解（掌握）

利用反射创建的对象可以无视修饰符调用类里面的内容
可以跟配置文件结合起来使用，把要创建的对象信息和方法写在配置文件中
- 读取到什么类，就创建什么类的对象
- 读取到什么方法，就调用什么方法
- 此时当需求变更的时候不需要修改代码，只要修改配置文件即可

字节码文件和字节码文件对象的理解

概念	理解
java文件	编写的java代码，后缀为.java
字节码文件	编译java文件后生成的class文件（在硬盘上真实存在）
字节码文件对象	class文件加载到内存后，虚拟机自动创建出来的对象（对象包含：构造方法、成员变量、成员方法）

反射要获取的是字节码文件对象，这个对象在内存中是唯一的

学习内容--总览

反射都是从class字节码文件中获取的内容：

如何获取class字节码文件的对象
利用反射如何获取构造方法（创建对象）
利用反射如何获取成员变量（赋值，获取值）
利用反射如何获取成员方法（运行）

获取字节码文件对象的三种方式

获取手段
根据Class类的静态方法获取（用的最多）	Class.forName("全类名")
根据要获取类名的class属性获取	类名.class
根据类的实例对象获取	实例对象.getClass()

java 复制代码

// 1、根据Class类的静态方法获取（用的最多）
// 全类名 = 包名 + 类名
Class clazz1 = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");

// 2、根据要获取类名的class属性获取
Class clazz2 = Student.class;

System.out.println(clazz1 == clazz2);//true，因为class文件在硬盘中是唯一的，所以，当这个文件加载到内存之后产生的对象也是唯一的

// 3、根据类的实例对象获取
Student s = new Student();
Class clazz3 = s.getClass();
System.out.println(clazz1 == clazz2);//true
System.out.println(clazz2 == clazz3);//true

获取构造方法

方法名	说明
Constructor<?>[] getConstructors()	获得所有的构造（只能public修饰）
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()	获得所有的构造（包含private修饰）
Constructor getConstructor(Class<?>... parameterTypes)	获取指定构造（只能public修饰）
Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)	获取指定构造（包含private修饰）

如果当前获取到的是私有的，必须要临时修改访问权限，否则无法使用

java 复制代码

public class ReflectDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
        //1、获得整体（class字节码文件对象）
        Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");


        //2-1、获取所有（public）构造方法
        Constructor[] constructors1 = clazz.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors1) {
            System.out.println(constructor);
        }
        System.out.println("=======================");
        
        //2-2、获取所有构造方法（共有和私有的都算上）
        Constructor[] constructors2 = clazz.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors2) {
            System.out.println(constructor);
        }
        System.out.println("=======================");
        
        //2-3、获取指定的空参构造（public）
        Constructor con1 = clazz.getConstructor();
        System.out.println(con1);
        
        //2-4、获取指定的带参构造（public）
        Constructor con2 = clazz.getConstructor(String.class,int.class);
        System.out.println(con2);
        System.out.println("=======================");
        
        //2-5、获取指定的空参构造(共有+私有都可以获取到)
        Constructor con3 = clazz.getDeclaredConstructor();
        System.out.println(con3);
		System.out.println(con3 == con1); // false，每一次获取构造方法对象的时候，都会新new一个。

        //2-6、获取指定的空参构造(共有+私有都可以获取到)
        Constructor con4 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
        System.out.println(con4);
    }
}

获取构造方法并创建对象

首先要有一个javabean类

java 复制代码

//1.获取整体的字节码文件对象
Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");
//2.获取空参的构造方法
Constructor con = clazz.getConstructor();
//3.利用空参构造方法创建对象
Student stu = (Student) con.newInstance();
System.out.println(stu);

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

//1.获取整体的字节码文件对象
Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");
//2.获取有参构造方法
Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
//3.临时修改构造方法的访问权限（暴力反射）
con.setAccessible(true);
//4.直接创建对象
Student stu = (Student) con.newInstance("zhangsan", 23);
System.out.println(stu);

获取成员变量

首先要有一个javabean类

方法名	说明
Field[] getFields()	返回所有成员变量对象的数组（只能拿public的）
Field[] getDeclaredFields()	返回所有成员变量对象的数组，存在就能拿到
Field getField(String name)	返回单个成员变量对象（只能拿public的）
Field getDeclaredField(String name)	返回单个成员变量对象，存在就能拿到

java 复制代码

public class ReflectDemo4 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        //获取成员变量对象

        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");

        //2.获取成员变量的对象（Field对象)只能获取public修饰的
        Field[] fields1 = clazz.getFields();
        for (Field field : fields1) {
            System.out.println(field);
        }

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

        //获取成员变量的对象（public + private）
        Field[] fields2 = clazz.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields2) {
            System.out.println(field);
        }

        System.out.println("===============================");
        //获得单个成员变量对象
        //如果获取的属性是不存在的，那么会报异常
        //Field field3 = clazz.getField("aaa");
        //System.out.println(field3);//NoSuchFieldException

        Field field4 = clazz.getField("gender");
        System.out.println(field4);

        System.out.println("===============================");
        
        //获取单个成员变量（私有）
        Field field5 = clazz.getDeclaredField("name");
        System.out.println(field5);
    }
}

获取成员变量并获取值和修改值

首先要有一个javabean类

方法	说明
void set(Object obj, Object value）	赋值
Object get(Object obj)	获取值

java 复制代码

public class ReflectDemo5 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        Student s = new Student("zhangsan",23,"广州");
        Student ss = new Student("lisi",24,"北京");

        //需求：
        //利用反射获取成员变量并获取值和修改值

        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");

        //2.获取name成员变量
        //field就表示name这个属性的对象
        Field field = clazz.getDeclaredField("name");
        //临时修饰他的访问权限
        field.setAccessible(true);

        //3.设置(修改)name的值
        //参数一：表示要修改哪个对象的name？
        //参数二：表示要修改为多少？
        field.set(s,"wangwu");

        //3.获取name的值
        //表示我要获取这个对象的name的值
        String result = (String)field.get(s);

        //4.打印结果
        System.out.println(result);

        System.out.println(s);
        System.out.println(ss);

    }
}

获取成员方法

方法名	说明
Method[] getMethods()	返回所有成员方法对象的数组（只能拿public的）
Method[] getDeclaredMethods()	返回所有成员方法对象的数组，存在就能拿到
Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)	返回单个成员方法对象（只能拿public的）
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)	返回单个成员方法对象，存在就能拿到

java 复制代码

public class ReflectDemo6 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
        //1.获取class对象
        Class<?> clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");


        //2.获取方法
        //getMethods可以获取父类中public修饰的方法
        Method[] methods1 = clazz.getMethods();
        for (Method method : methods1) {
            System.out.println(method);
        }

        System.out.println("===========================");
        
        //获取所有的方法（包含私有）
        //但是只能获取自己类中的方法
        Method[] methods2 = clazz.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods2) {
            System.out.println(method);
        }

        System.out.println("===========================");
        
        //获取指定的方法（空参）
        Method method3 = clazz.getMethod("sleep");
        System.out.println(method3);

        Method method4 = clazz.getMethod("eat",String.class);
        System.out.println(method4);

        //获取指定的私有方法
        Method method5 = clazz.getDeclaredMethod("playGame");
        System.out.println(method5);
    }
}

获取成员方法并运行

java 复制代码

package com.itheima.a02reflectdemo1;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectDemo6 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        //1.获取字节码文件对象
        Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");
		
        //2.获取一个对象
        //需要用这个对象去调用方法
        Student s = new Student();
        
        //3.获取一个指定的方法
        //参数一：方法名
        //参数二：参数列表，如果没有可以不写
        Method eatMethod = clazz.getMethod("eat",String.class);
        
        //运行
        //参数一：表示方法的调用对象
        //参数二：方法在运行时需要的实际参数
        //注意点：如果方法有返回值，那么需要接收invoke的结果
        //如果方法没有返回值，则不需要接收
        String result = (String) eatMethod.invoke(s, "重庆小面");
        System.out.println(result);

    }
}

动态代理

好处：可以无侵入式的给方法增强功能

动态代理三要素

真正干活的对象
代理对象
利用代理调用方法

！！代理可以增强或者拦截的方法都在接口中，接口需要写在newProxyInstance的第二个参数里

示例

java 复制代码

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
    /*
        需求：
            外面的人想要大明星唱一首歌
             1. 获取代理的对象
                代理对象 = ProxyUtil.createProxy(大明星的对象);
             2. 再调用代理的唱歌方法
                代理对象.唱歌的方法("只因你太美");
     */
        //1. 获取代理的对象
        BigStar bigStar = new BigStar("鸡哥");
        Star proxy = ProxyUtil.createProxy(bigStar);

        //2. 调用唱歌的方法
        String result = proxy.sing("只因你太美");
        System.out.println(result);
    }
}

java 复制代码

/*
*
* 类的作用：
*       创建一个代理
*
* */
public class ProxyUtil {
    /*
    *
    * 方法的作用：
    *       给一个明星的对象，创建一个代理
    *
    *  形参：
    *       被代理的明星对象
    *
    *  返回值：
    *       给明星创建的代理
    *
    *
    *
    * 需求：
    *   外面的人想要大明星唱一首歌
    *   1. 获取代理的对象
    *      代理对象 = ProxyUtil.createProxy(大明星的对象);
    *   2. 再调用代理的唱歌方法
    *      代理对象.唱歌的方法("只因你太美");
    * */
    public static Star createProxy(BigStar bigStar){
       /* java.lang.reflect.Proxy类：提供了为对象产生代理对象的方法：

        public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
        参数一：用于指定用哪个类加载器，去加载生成的代理类
        参数二：指定接口，这些接口用于指定生成的代理长什么，也就是有哪些方法
        参数三：用来指定生成的代理对象要干什么事情*/
        Star star = (Star) Proxy.newProxyInstance(
                ProxyUtil.class.getClassLoader(),//参数一：用于指定用哪个类加载器，去加载生成的代理类
                new Class[]{Star.class},//参数二：指定接口，这些接口用于指定生成的代理长什么，也就是有哪些方法
                //参数三：用来指定生成的代理对象要干什么事情
                new InvocationHandler() {
                    @Override
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                        /*
                        * 参数一：代理的对象
                        * 参数二：要运行的方法 sing
                        * 参数三：调用sing方法时，传递的实参
                        * */
                        if("sing".equals(method.getName())){
                            System.out.println("准备话筒，收钱");
                        }else if("dance".equals(method.getName())){
                            System.out.println("准备场地，收钱");
                        }
                        //去找大明星开始唱歌或者跳舞
                        //代码的表现形式：调用大明星里面唱歌或者跳舞的方法
                        return method.invoke(bigStar,args);
                    }
                }
        );
        return star;
    }
}

java 复制代码

public interface Star {
    //我们可以把所有想要被代理的方法定义在接口当中
    //唱歌
    public abstract String sing(String name);
    //跳舞
    public abstract void dance();
}

java 复制代码

public class BigStar implements Star {
    private String name;


    public BigStar() {
    }

    public BigStar(String name) {
        this.name = name;
    }

    //唱歌
    @Override
    public String sing(String name){
        System.out.println(this.name + "正在唱" + name);
        return "谢谢";
    }

    //跳舞
    @Override
    public void dance(){
        System.out.println(this.name + "正在跳舞");
    }

    /**
     * 获取
     * @return name
     */
    public String getName() {
        return name;
    }

    /**
     * 设置
     * @param name
     */
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String toString() {
        return "BigStar{name = " + name + "}";
    }
}

【扩展】方法拦截

在这个故事中，经济人作为代理，如果别人让邀请大明星去唱歌，打篮球，经纪人就增强功能。但是如果别人让大明星去扫厕所，经纪人就要拦截，不会去调用大明星的方法

java 复制代码

/*
* 类的作用：
*       创建一个代理
* */
public class ProxyUtil {
    public static Star createProxy(BigStar bigStar){
        public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
        Star star = (Star) Proxy.newProxyInstance(
                ProxyUtil.class.getClassLoader(),
                new Class[]{Star.class},
                new InvocationHandler() {
                    @Override
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                        if("cleanWC".equals(method.getName())){
                            System.out.println("拦截，不调用大明星的方法");
                            return null;
                        }
                        //如果是其他方法，正常执行
                        return method.invoke(bigStar,args);
                    }
                }
        );
        return star;
    }
}

练习

对add方法进行增强，对remove方法进行拦截，对其他方法不拦截也不增强

java 复制代码

public class MyProxyDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        //动态代码可以增强也可以拦截
        //1.创建真正干活的人
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

        //2.创建代理对象
        //参数一：类加载器。当前类名.class.getClassLoader()
        //                 找到是谁，把当前的类，加载到内存中了，我再麻烦他帮我干一件事情，把后面的代理类，也加载到内存

        //参数二：是一个数组，在数组里面写接口的字节码文件对象。
        //                  如果写了List，那么表示代理，可以代理List接口里面所有的方法，对这些方法可以增强或者拦截
        //                  但是，一定要写ArrayList真实实现的接口
        //                  假设在第二个参数中，写了MyInter接口，那么是错误的。
        //                  因为ArrayList并没有实现这个接口，那么就无法对这个接口里面的方法，进行增强或拦截
        //参数三：用来创建代理对象的匿名内部类
        List proxyList = (List) Proxy.newProxyInstance(
                //参数一：类加载器
                MyProxyDemo1.class.getClassLoader(),
                //参数二：是一个数组，表示代理对象能代理的方法范围
                new Class[]{List.class},
                //参数三：本质就是代理对象
                new InvocationHandler() {
                    @Override
                    //invoke方法参数的意义
                    //参数一：表示代理对象，一般不用（了解）
                    //参数二：就是方法名，我们可以对方法名进行判断，是增强还是拦截
                    //参数三：就是下面第三步调用方法时，传递的参数。
                    //举例1：
                    //list.add("阿玮好帅");
                    //此时参数二就是add这个方法名
                    //此时参数三 args[0] 就是 阿玮好帅
                    //举例2：
                    //list.set(1, "aaa");
                    //此时参数二就是set这个方法名
                    //此时参数三  args[0] 就是 1  args[1]"aaa"
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                        //对add方法做一个增强，统计耗时时间
                        if (method.getName().equals("add")) {
                            long start = System.currentTimeMillis();
                            //调用集合的方法，真正的添加数据
                            method.invoke(list, args);
                            long end = System.currentTimeMillis();
                            System.out.println("耗时时间：" + (end - start));
                            //需要进行返回，返回值要跟真正增强或者拦截的方法保持一致
                            return true;
                        }else if(method.getName().equals("remove") && args[0] instanceof Integer){
                            System.out.println("拦截了按照索引删除的方法");
                            return null;
                        }else if(method.getName().equals("remove")){
                            System.out.println("拦截了按照对象删除的方法");
                            return false;
                        }else{
                            //如果当前调用的是其他方法,我们既不增强，也不拦截
                            method.invoke(list,args);
                            return null;
                        }
                    }
                }
        );

        //3.调用方法
        //如果调用者是list，就好比绕过了第二步的代码，直接添加元素
        //如果调用者是代理对象，此时代理才能帮我们增强或者拦截

        //每次调用方法的时候，都不会直接操作集合
        //而是先调用代理里面的invoke，在invoke方法中进行判断，可以增强或者拦截
        proxyList.add("aaa");
        proxyList.add("bbb");
        proxyList.add("ccc");
        proxyList.add("ddd");

        proxyList.remove(0);
        proxyList.remove("aaa");


        //打印集合
        System.out.println(list);
    }
}