java-reflect反射专题

反射
使用Annotation注解功能

反射

存在的意义：

要剖析一个类，必须先获取到该类的字节码文件对象。要剖析使用的就是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。要想使用反射，首先要获得操作类所对应的Class对象

定义：

在运行状态中，对于任意一个类，都能获取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；这种动态获取类信息以及动态调用对象内容就称为java语言的反射机制。

原理：

要使用一个类，就要先把它加载到虚拟机中，生成一个Class对象。这个class对象就保存了这个类的一切信息。反射机制的实现，就是获取这个Class对象，通过Class对象去访问类、对象的元数据以及运行时的数据。

Java的反射机制：操作的就是这个对象的.class文件，首先加载相应类的字节码（运行eclipse的时候，.class文件的字节码会加载到内存中），随后解剖（反射 reflect）出字节码中的构造函数、方法以及变量（字段），或者说是取出。

1.Class类有三种获得Class某一个类的字节码对象的方式：

    1. 通过String.getClass方法，获取Class对象
    2. 通过Class.forName("类的全限定名")
    3. 通过类字面常量，即类名.class

2. 通过Class类中的方法创建对象：

    首先获取Class文件，Class.forName("包名.类名")
    Class文件对象去创建对象，c.newInstance(),其实调用的是该类的无参构造方法

3. Constructor 构造方法对象

    字节码对象去获取构造器对象，构造器对象去调用对应的方法
            1. Class c = Class.forName("cn.itcast_01.Person");  //生成字节码对象
            2. Constructor con = c.getConstructor();            //获取构造器对象
            3. Object obj = con.newInstance();                  //构造器对象去调用对应的方法

4. Field 成员变量对象

1. Class c = Class.forName("cn.itcast_01.Person");  // 获取Class类的字节码对象
                2. Constructor con = c.getConstructor();
                   		Object obj = con.newInstance();             // 通过无参构造器对象创建对象
                3. Field addressField = c.getField("address");      // 获取单个成员变量并使用
                   addressField.set(obj, "香港");                    //给obj对象的address成员变量赋值为香港
                4. //如果是私有的成员变量则取消 Java 语言访问检查
                    setAccessible(true);

5. Method 成员方法对象

       1. Class c = Class.forName("cn.itcast_01.Person");  // 获取Class类的字节码对象
                2. Constructor con = c.getConstructor();
                        Object obj = con.newInstance();             // 通过无参构造器对象创建对象
                3. Method m1 = c.getMethod("show");
                   		m1.invoke(obj);                             //按照反射的原理去使用Person类中的show()
                4. //如果是私有的方法则取消 Java 语言访问检查
                m1.setAccessible(true);

Tips:首先获得字节码文件对象，再通过字节码文件对象去获取构造方法对象、成员变量对象、成员方法对象，再通过三个对象去调用对应的方法去实现操作

问题：当正式的开发中不知道Class中的方法和变量，而且代码一直在改动，java文件不存在则就找不到了

解决思路：通过反射运行配置文件的内容

解决方案：

		 1. 需要一个配置文件
         2. 该配置文件的格式：
                属性名 = 属性值
            已知的配置的属性名，但不知道属性值
                className = ???
                methodName = ???
         3. 获取.properties为后缀的配置文件中参数

            Properties prop = new Properties();
            prop.load(new FileReader("classes.properties"));    //加载文件中的数据

            //根据键获取值
            String className = prop.getProperty("className");   //获取属性名
            String methodName = prop.getProperty("methodName"); //获取方法名

            Class c =  Class.forName(className);        // 获取Class类的字节码对象

            Constructor con = c.getConstructor();       // 通过无参构造器对象创建对象
            Object obj = con.newInstance();

            Method m = c.getMethod(methodName);         //获得方法名称
            m.invoke(obj);

反射机制的应用场景有哪些？

反射是框架设计的灵魂。

例如模块化的开发，通过反射去调用对应的字节码；动态代理设计模式也采用了反射机制，还有我们日常使用的 Spring等框架也大量使用到了反射机制。

举例：
①我们在使用JDBC连接数据库时使用Class.forName()通过反射加载数据库的驱动程序；
②Spring框架也用到很多反射机制，最经典的就是xml的配置模式。

Spring 通过 XML 配置模式装载 Bean 的过程：

1）将程序内所有 XML 或 Properties 配置文件加载入内存中;
2）Java类里面解析xml或properties里面的内容，得到对应实体类的字节码字符串以及相关的属性信息;
3）使用反射机制，根据这个字符串获得某个类的Class实例;
4）动态配置实例的属性

反射的优点

可扩展性 ：应用程序可以利用全限定名创建可扩展对象的实例，来使用来自外部的用户自定义类。
类浏览器和可视化开发环境 ：一个类浏览器需要可以枚举类的成员。可视化开发环境（如 IDE）可以从利用反射中可用的类型信息中受益，以帮助程序员编写正确的代码。
调试器和测试工具 ：调试器需要能够检查一个类里的私有成员。测试工具可以利用反射来自动地调用类里定义的可被发现的 API 定义，以确保一组测试中有较高的代码覆盖率。

反射的缺点

性能开销 ：反射涉及了动态类型的解析，所以 JVM 无法对这些代码进行优化。因此，反射操作的效率要比那些非反射操作低得多。我们应该避免在经常被执行的代码或对性能要求很高的程序中使用反射。
安全限制 ：使用反射技术要求程序必须在一个没有安全限制的环境中运行。如果一个程序必须在有安全限制的环境中运行，如 Applet，那么这就是个问题了。
内部暴露 ：由于反射允许代码执行一些在正常情况下不被允许的操作（比如访问私有的属性和方法），所以使用反射可能会导致意料之外的副作用，这可能导致代码功能失调并破坏可移植性。反射代码破坏了抽象性，因此当平台发生改变的时候，代码的行为就有可能也随着变化。

使用Annotation注解功能

Annotation注解

注解的概念

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】
```
  把含有@的注释和/** */进行生成文档，使用cmd窗口在资源文件下输入命令：javadoc test.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

JDK中预定义的一些注解
- @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
  - 一般传递参数all @SuppressWarnings(“all”)

自定义注解

自定义注解
- 格式：
  元注解
  public @interface 注解名称{
  属性列表;
  }
- 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
  - 要求：
    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
      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
  - ElementType取值：
    - TYPE：可以作用于类上
    - METHOD：可以作用于方法上
    - FIELD：可以作用于成员变量上
- @Retention：描述注解被保留的阶段
  - @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)：当前被描述的注解，会保留到class字节码文件中，并被JVM读取到
- @Documented：描述注解是否被抽取到api文档中
- @Inherited：描述注解是否被子类继承

在程序中使用时注解（解析）

在程序使用(解析)注解：获取注解中定义的属性值
1. 获取注解定义的位置的对象（Class，Method,Field）
2. 获取指定的注解
  - getAnnotation(Class)
    //其实就是在内存中生成了一个该注解接口的子类实现对象
```
  public class ProImpl implements Pro{
      public String className(){
          return "cn.itcast.annotation.Demo1";
      }
      public String methodName(){
          return "show";
      }
  }
```
3. 调用注解中的抽象方法获取配置的属性值

说明：根据网络资料进行搜索学习理解整理若有侵权联系作者

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