028-day27-反射

day27授课目录：

27.01_反射(类的加载概述和加载时机)¶

A:类的加载概述
当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，初始化三步来实现对这个类进行初始化。
- 加载
- 就是指将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。任何类被使用时系统都会建立一个Class对象。
- 连接
- 验证是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致
  - 准备负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值
  - 解析将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用
- 初始化就是我们以前讲过的初始化步骤
- B:加载时机
- 创建类的实例
- 访问类的静态变量，或者为静态变量赋值
- 调用类的静态方法
- 使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象
- 初始化某个类的子类
- 直接使用java.exe命令来运行某个主类

27.02_反射(类加载器的概述和分类)¶

A:类加载器的概述
负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应的Class对象。虽然我们不需要关心类加载机制，但是了解这个机制我们就能更好的理解程序的运行。
B:类加载器的分类
Bootstrap ClassLoader 根类加载器
- Extension ClassLoader 扩展类加载器
- Sysetm ClassLoader 系统类加载器
C:类加载器的作用
Bootstrap ClassLoader 根类加载器
- 也被称为引导类加载器，负责Java核心类的加载
- 比如System,String等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中
- Extension ClassLoader 扩展类加载器
- 负责JRE的扩展目录中jar包的加载。
  - 在JDK中JRE的lib目录下ext目录
- Sysetm ClassLoader 系统类加载器
- 负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径

27.03_反射(反射概述)¶

A:反射概述
JAVA反射机制是在运行状态中，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一个方法和属性；
- 这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
- 要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。
- 而解剖使用的就是Class类中的方法，所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象。
B:三种方式
a:Object类的getClass()方法,判断两个对象是否是同一个字节码文件
- b:静态属性class,锁对象
- c:Class类中静态方法forName(),读取配置文件
C:案例演示

获取class文件对象的三种方式

```java package com.heima.reflect;

import com.heima.bean.Person;

public class Demo1_Reflect {

/**
 * @param args
 * @throws ClassNotFoundException 
 */
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
    Class clazz1 = Class.forName("com.heima.bean.Person");//Class类中静态方法forName(),读取配置文件
    Class clazz2 = Person.class;//态属性class,锁对象

    Person p = new Person();//Object类的getClass()方法,判断两个对象是否是同一个字节码文件
    Class clazz3 = p.getClass();

    System.out.println(clazz1 == clazz2);
    System.out.println(clazz2 == clazz3);
    //输出

// true // true

} ```

27.04_反射(Class.forName()读取配置文件举例)¶

榨汁机(Juicer)榨汁的案例

分别有水果(Fruit)苹果(Apple)香蕉(Banana)桔子(Orange)榨汁(squeeze)

配置文件后缀使用的是.properties

java com.heima.reflect.Apple

案例代码

```java package com.heima.reflect;

import java.io.BufferedReader; import java.io.FileReader; import java.io.IOException;

public class Demo2_Reflect {

/**
 * * 榨汁机(Juicer)榨汁的案例 分别有水果(Fruit)苹果(Apple)香蕉(Banana)桔子(Orange)榨汁(squeeze)
 * 
 * @throws IOException
 */
public static void main(String[] args) throws Exception {
    // Juicer j = new Juicer(); //创建榨汁机用的所多态
    // //j.run(new Apple());
    // //j.run(new Orange());

    // j.run(new Apple());
    // j.run(new Orange());
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(
            "config.properties"));
    Class clazz = Class.forName(br.readLine()); // 获取该类的字节码文件
    Fruit f = (Fruit) clazz.newInstance(); // 水果的对象指向了苹果对象创建实例对象
    Juicer j = new Juicer(); // 创建榨汁机
    j.run(f);
}

}

interface Fruit { // 实现一个水果的接口 public void squeeze(); }

class Apple implements Fruit { // 继承的时候需要重写接口中的方法 public void squeeze() { System.out.println("榨出一杯苹果汁儿"); } }

class Orange implements Fruit { public void squeeze() { System.out.println("榨出一杯橘子汁儿"); } }

class Juicer { /* * public void run(Apple a) { a.squeeze(); } * * public void run(Orange o) { o.squeeze(); } */

1
2
3

public void run(Fruit f) { // 这里传递近来的是父类引用的子类对象
    f.squeeze();
}

} ```

27.05_反射(通过反射获取带参构造方法并使用)¶

Constructor

Class类的newInstance()方法是使用该类无参的构造函数创建对象, 如果一个类没有无参的构造函数, 就不能这样创建了,可以调用Class类的getConstructor(String.class,int.class)方法获取一个指定的构造函数然后再调用Constructor类的newInstance("张三",20)方法创建对象

```java package com.heima.reflect;

import java.lang.reflect.Constructor;

import com.heima.bean.Person;

public class Demo3_Constructor {

/**
 * Class类的newInstance()方法是使用该类无参的构造函数创建对象, 如果一个类没有无参的构造函数,
 * 就不能这样创建了,可以调用Class类的getConstructor
 * (String.class,int.class)方法获取一个指定的构造函数然后再调用Constructor类的newInstance
 * ("张三",20)方法创建对象
 * @throws Exception 
 */
public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class clazz = Class.forName("com.heima.bean.Person");
    //Person p = (Person) clazz.newInstance();              通过无参构造创建对象,类中没有无参构造就不能用了
    //System.out.println(p);
    Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class);   //获取有参构造
    Person p = (Person) c.newInstance("张三",23);                     //通过有参构造创建对象
    System.out.println(p);  //这里重写了tostring方法
}

}

```

27.06_反射(通过反射获取成员变量并使用)¶

Field

Class.getField(String)方法可以获取类中的指定字段(可见的), 如果是私有的可以用getDeclaedField("name")方法获取,通过set(obj, "李四")方法可以设置指定对象上该字段的值, 如果是私有的需要先调用setAccessible(true)设置访问权限,用获取的指定的字段调用get(obj)可以获取指定对象中该字段的值

```java package com.heima.reflect;

import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Field;

import com.heima.bean.Person;

public class Demo4_Field {

/**
 * Class.getField(String)方法可以获取类中的指定字段(可见的),
 * 如果是私有的可以用getDeclaedField("name")方法获取,通过set(obj, "李四")方法可以设置指定对象上该字段的值,
 * 如果是私有的需要先调用setAccessible(true)设置访问权限,用获取的指定的字段调用get(obj)可以获取指定对象中该字段的值
 * @throws Exception 
 */
public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class clazz = Class.forName("com.heima.bean.Person");
    Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class);   //获取有参构造
    Person p = (Person) c.newInstance("张三",23);                     //通过有参构造创建对象

    //Field f = clazz.getField("name");                             //获取姓名字段
    //f.set(p, "李四");                                               //修改姓名的值
    Field f = clazz.getDeclaredField("name");                       //暴力反射获取字段
    f.setAccessible(true);                                          //去除私有权限
    f.set(p, "李四");

    System.out.println(p);
}

}

```

27.07_反射(通过反射获取方法并使用)¶

Method

Class.getMethod(String, Class...) 和 Class.getDeclaredMethod(String, Class...)方法可以获取类中的指定方法,调用invoke(Object, Object...)可以调用该方法,Class.getMethod("eat") invoke(obj) Class.getMethod("eat",int.class) invoke(obj,10)

```java package com.heima.reflect;

import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Method;

import com.heima.bean.Person;

public class Demo5_Method {

/**
 * Class.getMethod(String, Class...) 和 Class.getDeclaredMethod(String,
 * Class...)方法可以获取类中的指定方法,调用invoke(Object,
 * Object...)可以调用该方法,Class.getMethod("eat") invoke(obj)
 * Class.getMethod("eat",int.class) invoke(obj,10)
 * 
 * @throws Exception
 */
public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class clazz = Class.forName("com.heima.bean.Person");
    Constructor c = clazz.getConstructor(String.class, int.class); // 获取有参构造
    Person p = (Person) c.newInstance("张三", 23); // 通过有参构造创建对象

    Method m = clazz.getMethod("eat"); // 获取eat方法
    m.invoke(p);// 使用invoke执行方法

    Method m2 = clazz.getMethod("eat", int.class); // 获取有参的eat方法
    m2.invoke(p, 10);
}

}

```

27.08_反射(通过反射越过泛型检查)¶

A:案例演示

ArrayList的一个对象，在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现呢？运行期泛型就被擦除了

```java package com.heima.test;

import java.lang.reflect.Method; import java.util.ArrayList;

public class Test1 {

/**
 * @param args
 *            ArrayList<Integer>的一个对象，在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现呢？
 *            泛型只在编译期有效,在运行期会被擦除掉
 * @throws Exception
 */
public static void main(String[] args) throws Exception {
    ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
    list.add(111);
    list.add(222);

    Class clazz = Class.forName("java.util.ArrayList"); // 获取字节码对象
    Method m = clazz.getMethod("add", Object.class); // 获取add方法
    m.invoke(list, "abc"); // 本来是不能存入字符串的通过反射,存进去了字符串

    System.out.println(list);

}

}

```

执行输出

java [111, 222, abc]

27.09_反射(通过反射写一个通用的设置某个对象的某个属性为指定的值)¶

A:案例演示

public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value){}，此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设置为value。

tool类

```java package com.heima.test;

import java.lang.reflect.Field;

public class Tool { //此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设置为value。 public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value) throws Exception { Class clazz = obj.getClass(); //获取字节码对象 Field f = clazz.getDeclaredField(propertyName); //暴力反射获取字段 f.setAccessible(true); //去除权限 f.set(obj, value); } }

```

测试类:

```java package com.heima.test;

public class Test3 {

/**
 * * A:案例演示
* public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value){}，
* 此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设置为value。
 * @throws Exception 
 */
public static void main(String[] args) throws Exception {
    Student s = new Student("张三", 23);
    System.out.println(s);

    Tool t = new Tool();
    t.setProperty(s, "name", "李四");
    System.out.println(s);
}

}

class Student { private String name; private int age; public Student() { super();

}
public Student(String name, int age) {
    super();
    this.name = name;
    this.age = age;
}
public String getName() {
    return name;
}
public void setName(String name) {
    this.name = name;
}
public int getAge() {
    return age;
}
public void setAge(int age) {
    this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
    return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}

} ```

27.10_反射(练习)¶

已知一个类，定义如下：

package cn.itcast.heima;

public class DemoClass { public void run() { System.out.println("welcome to heima!"); } }
(1) 写一个Properties格式的配置文件，配置类的完整名称。
(2) 写一个程序，读取这个Properties配置文件，获得类的完整名称并加载这个类，用反射的方式运行run方法。

配置文件

java com.heima.test.DemoClass

Demo_class文件

```java package com.heima.test;

public class DemoClass { public void run() { System.out.println("welcome to heima!"); } }

```

测试

```java package com.heima.test;

import java.io.BufferedReader; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileReader;

public class Test2 {

/**
 * * 已知一个类，定义如下： 
 * package cn.itcast.heima;
 *      public class DemoClass {
            public void run() {
                System.out.println("welcome to heima!");
            }
        }
 * (1) 写一个Properties格式的配置文件，配置类的完整名称。 
 * (2) 写一个程序，读取这个Properties配置文件，获得类的完整名称并加载这个类，用反射的方式运行run方法。
 * @throws Exception 
 */
public static void main(String[] args) throws Exception {
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("xxx.properties"));   //创建输入流关联xxx.properties
    Class clazz = Class.forName(br.readLine());                                 //读取配置文件中类名,获取字节码对象

    DemoClass dc = (DemoClass) clazz.newInstance();                             //通过字节码对象创建对象
    dc.run();
}

}

```

27.11_反射(动态代理的概述和实现)¶

A:动态代理概述

代理：本来应该自己做的事情，请了别人来做，被请的人就是代理对象。

举例：春节回家买票让人代买
动态代理：在程序运行过程中产生的这个对象,而程序运行过程中产生对象其实就是我们刚才反射讲解的内容，所以，动态代理其实就是通过反射来生成一个代理
在Java中java.lang.reflect包下提供了一个Proxy类和一个InvocationHandler接口，通过使用这个类和接口就可以生成动态代理对象。JDK提供的代理只能针对接口做代理。我们有更强大的代理cglib，Proxy类中的方法创建动态代理类对象
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)
最终会调用InvocationHandler的方法
InvocationHandler Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args)

接口

```java package com.heima.动态代理;

public interface User { //接口 public void add();

1	public void delete();

}

```

实现接口的类

```java package com.heima.动态代理;

public class UserImp implements User {

@Override
public void add() {
    //System.out.println("权限校验");
    System.out.println("添加功能");
    //System.out.println("日志记录");
}

@Override
public void delete() {
    //System.out.println("权限校验");
    System.out.println("删除功能");
    //System.out.println("日志记录");
}

}

```

测试类

```java package com.heima.动态代理;

import java.lang.reflect.Proxy;

public class Test {

/**
 * @param args
 */
public static void main(String[] args) {
    UserImp ui = new UserImp();
    ui.add();
    ui.delete();
}

} ```

动态代理的实现

```java package com.heima.动态代理;

import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method;

public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler { private Object target;

public MyInvocationHandler(Object target) {
    this.target = target;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
        throws Throwable {
    System.out.println("权限校验");
    method.invoke(target, args);                    //执行被代理target对象的方法
    System.out.println("日志记录");
    return null;
}

}

```

student接口

```java package com.heima.动态代理;

public interface Student { public void login();

1	public void submit();

}

```

student实现类

```java package com.heima.动态代理;

public class StudentImp implements Student {

@Override
public void login() {
    System.out.println("登录");
}

@Override
public void submit() {
    System.out.println("提交");
}

}

```

测试

```java package com.heima.动态代理;

import java.lang.reflect.Proxy;

public class Test {

/**
 * @param args
 */
public static void main(String[] args) {
    /*UserImp ui = new UserImp();
    ui.add();
    ui.delete();

    System.out.println("-------------------------------");*/
    /*
     * public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,
     * InvocationHandler h)
     */
    /*MyInvocationHandler m = new MyInvocationHandler(ui);
    User u = (User)Proxy.newProxyInstance(ui.getClass().getClassLoader(), ui.getClass().getInterfaces(), m);
    u.add();
    u.delete();*/

    StudentImp si = new StudentImp();
    si.login();
    si.submit();

    System.out.println("-------------------------------");
    MyInvocationHandler m = new MyInvocationHandler(si);
    Student s = (Student)Proxy.newProxyInstance(si.getClass().getClassLoader(), si.getClass().getInterfaces(), m);

    s.login();
    s.submit();
}

}

```

27.12_设计模式(模版(Template)设计模式概述和使用)¶

A:模版设计模式概述
模版方法模式就是定义一个算法的骨架，而将具体的算法延迟到子类中来实现
B:优点和缺点
a:优点
- 使用模版方法模式，在定义算法骨架的同时，可以很灵活的实现具体的算法，满足用户灵活多变的需求
b:缺点

如果算法骨架有修改的话，则需要修改抽象类 1,装饰 2,单例 3,简单工厂 4,工厂方法 5,适配器 6,模版

```java
package com.heima.模版方法设计模式;

public class Demo1_Template {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        /*long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0; i < 1000000; i++) {
            System.out.println("x");
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);*/
        Demo d = new Demo();
        System.out.println(d.getTime());
    }

}

abstract class GetTime {
    public final long getTime() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        code();
        long end = System.currentTimeMillis();
        return end - start;
    }

    public abstract void code();
}

class Demo extends GetTime {

    @Override
    public void code() {
        int i = 0;
        while(i < 100000) {
            System.out.println("x");
            i++;
        }
    }
}
```

27.13_JDK5新特性(自己实现枚举类)¶

A:枚举概述
是指将变量的值一一列出来,变量的值只限于列举出来的值的范围内。举例：一周只有7天，一年只有12个月等。
B:回想单例设计模式：单例类是一个类只有一个实例
那么多例类就是一个类有多个实例，但不是无限个数的实例，而是有限个数的实例。这才能是枚举类。
C:案例演示

自己实现枚举类 1,自动拆装箱 2,泛型 3,可变参数 4,静态导入 5,增强for循环 6,互斥锁 7,枚举

one

```java package com.heima.枚举;

public class Week {

public static final Week MON = new Week();  //自定义了三个实例对象
public static final Week TUE = new Week();
public static final Week WED = new Week();

private Week(){}                        //私有构造,不让其他类创建本类对象

}

```

two

```java package com.heima.枚举;

public class Week2 {

public static final Week2 MON = new Week2("星期一");
public static final Week2 TUE = new Week2("星期二");
public static final Week2 WED = new Week2("星期三");

private String name;
private Week2(String name){
    this.name = name;
}                       //私有构造,不让其他类创建本类对象
public String getName() {
    return name;
}

}

```

three

```java package com.heima.枚举;

public class Week2 {

public static final Week2 MON = new Week2("星期一");
public static final Week2 TUE = new Week2("星期二");
public static final Week2 WED = new Week2("星期三");

private String name;
private Week2(String name){
    this.name = name;
}                       //私有构造,不让其他类创建本类对象
public String getName() {
    return name;
}

}

```

测试使用

```java package com.heima.枚举;

public class Demo1_Enum {

/**
 * @param args
 */
public static void main(String[] args) {
    //demo1();
    //demo2();
    Week3 mon = Week3.MON;  //通过类名调取对象
    mon.show();
}

public static void demo2() {
    Week2 mon = Week2.MON;
    System.out.println(mon.getName());
}

public static void demo1() {
    Week mon = Week.MON;
    Week tue = Week.TUE;
    Week wed = Week.WED;

    System.out.println(mon);
}

}

```

27.14_JDK5新特性(通过enum实现枚举类)¶

A:案例演示

通过enum实现枚举类

one

```java package com.heima.枚举2;

public enum Week { MON,TUE,WED; }

```

two

```java package com.heima.枚举2;

public enum Week2 { MON("星期一"),TUE("星期二"),WED("星期三");

private String name;
private Week2(String name) {
    this.name = name;
}
public String getName() {
    return name;
}

public String toString() {
    return name;
}

}

```

Three

```java package com.heima.枚举2;

public enum Week3 { MON("星期一"){ public void show() { System.out.println("星期一"); } },TUE("星期二"){ public void show() { System.out.println("星期二"); } },WED("星期三"){ public void show() { System.out.println("星期三"); } };

private String name;
private Week3(String name) {
    this.name = name;
}
public String getName() {
    return name;
}

public abstract void show();

}

```

测试1

```java package com.heima.枚举2;

public class Demo1_Enum {

/**
 * @param args
 */
public static void main(String[] args) {
    //demo1();
    //demo2();
    //demo3();
    Week3 mon = Week3.TUE;
    switch (mon) {
    case MON:
        System.out.println("星期一");
        break;
    case TUE:
        System.out.println("星期二");
        break;
    }
}

public static void demo3() {
    Week3 mon = Week3.MON;
    mon.show();
}

public static void demo2() {
    Week2 mon = Week2.MON;
    System.out.println(mon.getName());
}

public static void demo1() {
    Week mon = Week.MON;
    System.out.println(mon);
}

}

```

测试2

```java package com.heima.枚举2;

public class Demo2_Enum {

/**
 * int ordinal()
* int compareTo(E o)
* String name()
* String toString()
* <T> T valueOf(Class<T> type,String name)
* values() 
* 此方法虽然在JDK文档中查找不到，但每个枚举类都具有该方法，它遍历枚举类的所有枚举值非常方便
 */
public static void main(String[] args) {
    //demo1();

// Week2 mon = Week2.valueOf(Week2.class, "MON"); //通过字节码对象获取枚举项 // System.out.println(mon);

    Week2[] arr = Week2.values();
    for (Week2 week2 : arr) {
        System.out.println(week2);
    }
}

public static void demo1() {
    Week2 mon = Week2.MON;
    Week2 tue = Week2.TUE;
    Week2 wed = Week2.WED;

    /*System.out.println(mon.ordinal());                //枚举项都是有编号的
    System.out.println(tue.ordinal());
    System.out.println(wed.ordinal());

    System.out.println(mon.compareTo(tue));         //比较的是编号
    System.out.println(mon.compareTo(wed));*/

    System.out.println(mon.name());                 //获取实例名称
    System.out.println(mon.toString());             //调用重写之后的toString方法
}

}

```

27.15_JDK5新特性(枚举的注意事项)¶

A:案例演示
定义枚举类要用关键字enum
- 所有枚举类都是Enum的子类
- 枚举类的第一行上必须是枚举项，最后一个枚举项后的分号是可以省略的，但是如果枚举类有其他的东西，这个分号就不能省略。建议不要省略
- 枚举类可以有构造器，但必须是private的，它默认的也是private的。
- 枚举类也可以有抽象方法，但是枚举项必须重写该方法
- 枚举在switch语句中的使用

27.16_JDK5新特性(枚举类的常见方法)¶

A:枚举类的常见方法
int ordinal()
- int compareTo(E o)
- String name()
- String toString()
- T valueOf(Class type,String name)
- values()
- 此方法虽然在JDK文档中查找不到，但每个枚举类都具有该方法，它遍历枚举类的所有枚举值非常方便
B:案例演示
枚举类的常见方法

27.17_JDK7新特性(JDK7的六个新特性回顾和讲解)¶

A:二进制字面量
B:数字字面量可以出现下划线
C:switch 语句可以用字符串
D:泛型简化,菱形泛型
E:异常的多个catch合并,每个异常用或|
F:try-with-resources 语句

27.18_JDK8新特性(JDK8的新特性)¶

接口中可以定义有方法体的方法,如果是非静态,必须用default修饰

如果是静态的就不用了

class Test {
    public void run() {
        final int x = 10;
        class Inner {
            public void method() {
                System.out.println(x);
            }
        }

        Inner i = new Inner();
        i.method();
    }

}

局部内部类在访问他所在方法中的局部变量必须用final修饰,为什么?
因为当调用这个方法时,局部变量如果没有用final修饰,他的生命周期和方法的生命周期是一样的,当方法弹栈,这个局部变量也会消失,那么如果局部内部类对象还没有马上消失想用这个局部变量,就没有了,如果用final修饰会在类加载的时候进入常量池,即使方法弹栈,常量池的常量还在,也可以继续使用

27.19_day27总结¶

把今天的知识点总结一遍。