上海市建设协会考试网站爱润妍网站开发

当前位置： 首页 > news >正文

上海市建设协会考试网站,爱润妍网站开发,wordpress wp_posts.myd 太大,罗湖城网站建设文章目录 前言一、反射是什么#xff1f;二、为什么要有反射三、反射 API3.1 获取 Class 对象的三种方式3.2 获取成员变量3.3 获取构造方法3.4.获取非构造方法 四、实践五、常见面试题5.1. 什么是反射#xff1f;5.2. 哪里用到反射机制#xff1f;5.3. 什么叫对象序列化二、为什么要有反射三、反射 API3.1 获取 Class 对象的三种方式3.2 获取成员变量3.3 获取构造方法3.4.获取非构造方法 四、实践五、常见面试题5.1. 什么是反射5.2. 哪里用到反射机制5.3. 什么叫对象序列化什么是反序列化实现对象序列化需要做哪些工作5.4. 反射机制的优缺点5.5. 动态代理是什么有哪些应用5.6. 怎么实现动态代理5.7. Java反射机制的作用5.8. 如何使用Java的反射? 前言 反射Reflection 是 Java 程序开发语言的特征之一它允许运行中的 Java 程序对自身进行检查或者说“自审”并能直接操作程序的内部属性和方法。 反射是一项高级开发人员应该掌握的“黑科技”其实反射并不是 Java 独有的许多编程语言都提供了反射功能。在面试中面试官也经常对反射问题进行考察反射是所有注解实现的原理尤其在框架设计中有不可替代的作用。关于反射常见的面试考察点包括 如何反射获取 Class 对象如何反射获取类中的所有字段如何反射获取类中的所有构造方法如何反射获取类中的所有非构造方法 本篇我们就一起来学习一下 Java 反射机制。 一、反射是什么 反射的概念是由 Smith 在 1982 年首次提出的主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。通俗地讲一提到反射我们就可以想到镜子。镜子可以明明白白地照出我是谁还可以照出别人是谁。反映到程序中反射就是用来让开发者知道这个类中有什么成员以及别的类中有什么成员。 二、为什么要有反射 有的同学可能会疑惑Java 已经有了封装为什么还要有反射呢反射看起来像是破坏了封装性。甚至让私有变量都可以被外部访问到使得类变得不那么安全了。我们来看一下 Oracle 官方文档中对反射的描述 Uses of Reflection Reflection is commonly used by programs which require the ability to examine or modify the runtime behavior of applications running in the Java virtual machine. This is a relatively advanced feature and should be used only by developers who have a strong grasp of the fundamentals of the language. With that caveat in mind, reflection is a powerful technique and can enable applications to perform operations which would otherwise be impossible. Extensibility FeaturesAn application may make use of external, user-defined classes by creating instances of extensibility objects using their fully-qualified names. Class Browsers and Visual Development EnvironmentsA class browser needs to be able to enumerate the members of classes. Visual development environments can benefit from making use of type information available in reflection to aid the developer in writing correct code. Debuggers and Test ToolsDebuggers need to be able to examine private members on classes. Test harnesses can make use of reflection to systematically call a discoverable set APIs defined on a class, to insure a high level of code coverage in a test suite. 从 Oracle 官方文档中可以看出反射主要应用在以下几方面 反射让开发人员可以通过外部类的全路径名创建对象并使用这些类实现一些扩展的功能。反射让开发人员可以枚举出类的全部成员包括构造函数、属性、方法。以帮助开发者写出正确的代码。测试时可以利用反射 API 访问类的私有成员以保证测试代码覆盖率。 也就是说Oracle 希望开发者将反射作为一个工具用来帮助程序员实现本不可能实现的功能perform operations which would otherwise be impossible。正如《人月神话》一书中所言软件工程没有银弹。很多程序架构尤其是三方框架无法保证自己的封装是完美的。如果没有反射对于外部类的私有成员我们将一筹莫展所以我们有了反射这一后门为程序设计提供了更大的灵活性。工具本身并没有错关键在于如何正确地使用。 三、反射 API Java 类的成员包括以下三类属性字段、构造函数、方法。反射的 API 也是与这几个成员相关 Field 类提供有关类的属性信息以及对它的动态访问权限。它是一个封装反射类的属性的类。Constructor 类提供有关类的构造方法的信息以及对它的动态访问权限。它是一个封装反射类的构造方法的类。Method 类提供关于类的方法的信息包括抽象方法。它是用来封装反射类方法的一个类。Class 类表示正在运行的 Java 应用程序中的类的实例。Object 类Object 是所有 Java 类的父类。所有对象都默认实现了 Object 类的方法。 接下来我们通过一个典型的例子来学习反射。先做准备工作新建 com.test.reflection 包在此包中新建一个 Student 类 package com.test.reflection;public class Student {private String studentName;public int studentAge;public Student() {}private Student(String studentName) {this.studentName studentName;}public void setStudentAge(int studentAge) {this.studentAge studentAge;}private String show(String message) {System.out.println(show: studentName , studentAge , message);return testReturnValue;} }可以看到Student 类中有两个字段、两个构造方法、两个函数且都是一个私有一个公有。由此可知这个测试类基本涵盖了我们平时常用的所有类成员。 3.1 获取 Class 对象的三种方式 获取 Class 对象有三种方式 //1. 通过字符串获取Class对象这个字符串必须带上完整路径名Class studentClass Class.forName(com.test.reflection.Student);//2. 通过类的class属性 Class studentClass2 Student.class;//3. 通过对象的getClass()函数 Student studentObject new Student(); Class studentClass3 studentObject.getClass();第一种方法是通过类的全路径字符串获取 Class 对象这也是我们平时最常用的反射获取 Class 对象的方法第二种方法有限制条件需要导入类的包第三种方法已经有了 Student 对象不再需要反射。 通过这三种方式获取到的 Class 对象是同一个也就是说 Java 运行时每一个类只会生成一个 Class 对象。 我们将其打印出来测试一下 System.out.println(class1 studentClass \n class2 studentClass2 \n class3 studentClass3 \n class1 class2 ? (studentClass studentClass2) \n class2 class3 ? (studentClass2 studentClass3));运行程序输出如下 class1 class com.test.reflection.Student class2 class com.test.reflection.Student class3 class com.test.reflection.Student class1 class2 ? true class2 class3 ? trueOK拿到 Class 对象之后我们就可以为所欲为啦 3.2 获取成员变量 获取字段有两个 APIgetDeclaredFields和getFields。他们的区别是:getDeclaredFields用于获取所有声明的字段包括公有字段和私有字段getFields仅用来获取公有字段 //1. 获取所有声明的字段Field[] declaredFieldList studentClass.getDeclaredFields(); for (Field declaredField : declaredFieldList) {System.out.println(declared Field: declaredField); }//2. 获取所有公有的字段 Field[] fieldList studentClass.getFields(); for (Field field : fieldList) {System.out.println(field: field); }运行程序输出如下 declared Field: private java.lang.String com.test.reflection.Student.studentName declared Field: public int com.test.reflection.Student.studentAge field: public int com.test.reflection.Student.studentAge3.3 获取构造方法 获取构造方法同样包含了两个 API用于获取所有构造方法的 getDeclaredConstructors和用于获取公有 构造方法的getConstructors:// 1.获取所有声明的构造方法 Constructor[] declaredConstructorList studentClass.getDeclaredConstructors(); for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructorList) {System.out.println(declared Constructor: declaredConstructor); } // 2.获取所有公有的构造方法 Constructor[] constructorList studentClass.getConstructors(); for (Constructor constructor : constructorList) {System.out.println(constructor: constructor); }运行程序输出如下 declared Constructor: public com.test.reflection.Student() declared Constructor: private com.test.reflection.Student(java.lang.String) constructor: public com.test.reflection.Student()3.4.获取非构造方法 同样地获取非构造方法的两个 API 是获取所有声明的非构造函数的 getDeclaredMethods 和仅获取公有非构造函数的 getMethods // 1.获取所有声明的函数 Method[] declaredMethodList studentClass.getDeclaredMethods(); for (Method declaredMethod : declaredMethodList) {System.out.println(declared Method: declaredMethod); } // 2.获取所有公有的函数 Method[] methodList studentClass.getMethods(); for (Method method : methodList) {System.out.println(method: method); }运行程序输出如下 declared Method: public void com.test.reflection.Student.setStudentAge(int) declared Method: private java.lang.String com.test.reflection.Student.show(java.lang.String) method: public void com.test.reflection.Student.setStudentAge(int) method: public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException method: public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException method: public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException method: public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object) method: public java.lang.String java.lang.Object.toString() method: public native int java.lang.Object.hashCode() method: public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass() method: public final native void java.lang.Object.notify() method: public final native void java.lang.Object.notifyAll()从输出中我们看到getMethods 方法不仅获取到了我们声明的公有方法setStudentAge还获取到了很多 Object 类中的公有方法。这是因为我们前文已说到Object 是所有 Java 类的父类。所有对象都默认实现了 Object 类的方法。 而getDeclaredMethods是无法获取到父类中的方法的。 四、实践 学以致用让我们来一个实际的应用感受一下。还是以 Student 类为例如果此类在其他的包中并且我们的需求是要在程序中通过反射获取他的构造方法构造出 Student 对象并且通过反射访问他的私有字段和私有方法。那么我们可以这样做 // 1.通过字符串获取Class对象这个字符串必须带上完整路径名 Class studentClass Class.forName(com.test.reflection.Student); // 2.获取声明的构造方法传入所需参数的类名如果有多个参数用,连接即可 Constructor studentConstructor studentClass.getDeclaredConstructor(String.class); // 如果是私有的构造方法需要调用下面这一行代码使其可使用公有的构造方法则不需要下面这一行代码 studentConstructor.setAccessible(true); // 使用构造方法的newInstance方法创建对象传入构造方法所需参数如果有多个参数用,连接即可 Object student studentConstructor.newInstance(NameA); // 3.获取声明的字段传入字段名 Field studentAgeField studentClass.getDeclaredField(studentAge); // 如果是私有的字段需要调用下面这一行代码使其可使用公有的字段则不需要下面这一行代码 // studentAgeField.setAccessible(true); // 使用字段的set方法设置字段值传入此对象以及参数值 studentAgeField.set(student,10); // 4.获取声明的函数传入所需参数的类名如果有多个参数用,连接即可 Method studentShowMethod studentClass.getDeclaredMethod(show,String.class); // 如果是私有的函数需要调用下面这一行代码使其可使用公有的函数则不需要下面这一行代码 studentShowMethod.setAccessible(true); // 使用函数的invoke方法调用此函数传入此对象以及函数所需参数如果有多个参数用,连接即可。函数会返回一个Object对象使用强制类型转换转成实际类型即可 Object result studentShowMethod.invoke(student,message); System.out.println(result: result);程序的逻辑注释已经写得很清晰了我们再梳理一下 先用第一种全路径获取 Class 的方法获取到了 Student 的 Class 对象然后反射调用它的私有构造方法 private Student(String studentName)构建出 newInstance再将其公有字段 studentAge 设置为 10最后反射调用其私有方法 show传入参数 “message”并打印出这个方法的返回值。 其中setAccessible 函数用于动态获取访问权限Constructor、Field、Method 都提供了此方法让我们得以访问类中的私有成员。 运行程序输出如下 show: NameA,10,message result: testReturnValue五、常见面试题 5.1. 什么是反射 反射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。 5.2. 哪里用到反射机制 JDBC中利用反射动态加载了数据库驱动程序。Web服务器中利用反射调用了Sevlet的服务方法。Eclispe等开发工具利用反射动态刨析对象的类型与结构动态提示对象的属性和方法。很多框架都用到反射机制注入属性调用方法如Spring。 5.3. 什么叫对象序列化什么是反序列化实现对象序列化需要做哪些工作 对象序列化将对象中的数据编码为字节序列的过程。反序列化将对象的编码字节重新反向解码为对象的过程。JAVA提供了API实现了对象的序列化和反序列化的功能使用这些API时需要遵守如下约定 被序列化的对象类型需要实现序列化接口此接口是标志接口没有声明任何的抽象方法JAVA编译器识别这个接口自动的为这个类添加序列化和反序列化方法。为了保持序列化过程的稳定建议在类中添加序列化版本号。不想让字段放在硬盘上就加transient 以下情况需要使用 Java 序列化 想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候想用套接字在网络上传送对象的时候想通过RMI远程方法调用传输对象的时候。
5.4. 反射机制的优缺点 优点可以动态执行在运行期间根据业务功能动态执行方法、访问属性最大限度发挥了java的灵活性。缺点对性能有影响这类操作总是慢于直接执行java代码。 5.5. 动态代理是什么有哪些应用 动态代理是运行时动态生成代理类。动态代理的应用有 Spring AOP数据查询、测试框架的后端 mock、rpcJava注解对象获取等。 5.6. 怎么实现动态代理 JDK 原生动态代理和 cglib 动态代理。JDK 原生动态代理是基于接口实现的而 cglib 是基于继承当前类的子类实现的。 5.7. Java反射机制的作用 在运行时判断任意一个对象所属的类在运行时构造任意一个类的对象在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法在运行时调用任意一个对象的方法 5.8. 如何使用Java的反射? 通过一个全限类名创建一个对象 Class.forName(“全限类名”); 例如com.mysql.jdbc.Driver Driver类已经被加载到 jvm中并且完成了-类的初始化工作就行了类名.class; 获取Class clz 对象对象.getClass(); 获取构造器对象通过构造器new出一个对象 Clazz.getConstructor([String.class]);Con.newInstance([参数]); 通过class对象创建一个实例对象就相当与new类名无参构造器) Cls.newInstance(); 通过class对象获得一个属性对象 Field ccls.getFields()获得某个类的所有的公共public的字段包括父类中的字段。Field ccls.getDeclaredFields()获得某个类的所有声明的字段即包括public、private和proteced但是不包括父类的声明字段 通过class对象获得一个方法对象 Cls.getMethod(“方法名”,class……parameaType);只能获取公共的Cls.getDeclareMethod(“方法名”);获取任意修饰的方法不能执行私有M.setAccessible(true);让私有的方法可以执行 让方法执行 . Method.invoke(obj实例对象,obj可变参数);—–是有返回值的