反射机制与动态代理机制
文章目录
- 反射机制与动态代理机制
- 1. 反射(Reflection)的概念
- 1.1 反射概述
- 1.2 反射的优缺点
- 2. 理解Class类并获取Class实例
- 2.1 Class
- 2.2 Class类的常用方法
- 3. 反射的基本应用
- 3.1 应用1：创建运行时类的对象
- 3.2 应用2：调用运行时类的指定结构
- 3.2.1 调用指定的属性
- 3.2.2 调用指定的方法
- 4. 动态代理机制
1. 反射(Reflection)的概念
1.1 反射概述
Reflection（反射）被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在运行期间借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。
加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以，我们形象的称之为：反射。
1.2 反射的优缺点
优点：
-
提高了Java程序的灵活性和扩展性，
降低了耦合性，提高自适应能力 -
允许程序创建和控制任何类的对象，无需提前
硬编码目标类
缺点：
-
反射的
性能较低。- 反射机制主要应用在对灵活性和扩展性要求很高的系统框架上
-
反射会
模糊程序内部逻辑，可读性较差。
2. 理解Class类并获取Class实例
要想解剖一个类，必须先要获取到该类的Class对象。而剖析一个类或用反射解决具体的问题就是使用相关API:
- java.lang.Class
- java.lang.reflect.*
所以，Class对象是反射的根源。
2.1 Class
在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承：
public final Class getClass()
以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解，即：可以通过对象反射求出类的名称。
- Class本身也是一个类
- Class 对象只能由系统建立对象
- 一个加载的类在 JVM 中只会有一个Class实例
- 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
- 每个类的实例都会记得自己是由哪个 Class 实例所生成
- 通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
- Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象
2.2 Class类的常用方法
| 方法名 | 功能说明 |
|---|---|
| static Class forName(String name) | 返回指定类名 name 的 Class 对象 |
| Object newInstance() | 调用缺省构造函数，返回该Class对象的一个实例 |
| getName() | 返回此Class对象所表示的实体（类、接口、数组类、基本类型或void）名称 |
| Class getSuperClass() | 返回当前Class对象的父类的Class对象 |
| Class [] getInterfaces() | 获取当前Class对象的接口 |
| ClassLoader getClassLoader() | 返回该类的类加载器 |
| Class getSuperclass() | 返回表示此Class所表示的实体的超类的Class |
| Constructor[] getConstructors() | 返回一个包含某些Constructor对象的数组 |
| Field[] getDeclaredFields() | 返回Field对象的一个数组 |
| Method getMethod(String name,Class … paramTypes) | 返回一个Method对象，此对象的形参类型为paramType |
3. 反射的基本应用
有了Class对象，能做什么？
3.1 应用1：创建运行时类的对象
这是反射机制应用最多的地方。创建运行时类的对象有两种方式：
方式1：直接调用Class对象的newInstance()方法
要 求： 1）类必须有一个无参数的构造器。2）类的构造器的访问权限需要足够。
方式2：通过获取构造器对象来进行实例化
方式一的步骤：
1）获取该类型的Class对象 2）调用Class对象的newInstance()方法创建对象
方式二的步骤：
1）通过Class类的getDeclaredConstructor(Class … parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器
2）向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数。
3）通过Constructor实例化对象。
如果构造器的权限修饰符修饰的范围不可见，也可以调用setAccessible(true)
3.2 应用2：调用运行时类的指定结构
3.2.1 调用指定的属性
在反射机制中，可以直接通过Field类操作类中的属性，通过Field类提供的set()和get()方法就可以完成设置和取得属性内容的操作。
关于setAccessible方法的使用：
- Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法。
- setAccessible启动和禁用访问安全检查的开关。
- 参数值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查。
- 提高反射的效率。如果代码中必须用反射，而该句代码需要频繁的被调用，那么请设置为true。
- 使得原本无法访问的私有成员也可以访问
- 参数值为false则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查。
3.2.2 调用指定的方法
（1）获取该类型的Class对象
Class clazz = Class.forName(“包.类名”);
（2）获取方法对象
Method method = clazz.getDeclaredMethod(“方法名”,方法的形参类型列表);
（3）创建实例对象
Object obj = clazz.newInstance();
（4）调用方法
Object result = method.invoke(obj, 方法的实参值列表);
如果方法的权限修饰符修饰的范围不可见，也可以调用setAccessible(true)
如果方法是静态方法，实例对象也可以省略，用null代替
4. 动态代理机制
利用Java的反射技术(Java Reflection)，在运行时创建一个实现某些给定接口的新类（也称“动态代理类”）及其实例（对象）,代理的是接口(Interfaces)，不是类(Class)，也不是抽象类。在程序运行时才知道具体的实现，spring aop就是运用了该原理
- 动态代理实际上是JVM在运行期动态创建class字节码并加载的过程
使用动态代理可以实现不修改原方法而增强原方法的功能需求，类似可实现打印入参出参，如果需要去掉改功能，则只要去除代理类的使用即可：
public class Main {
interface Worker {
void working();
}
static class Man implements Worker {
@Override
public void working() {
System.out.println("业务工作完成");
}
}
static class LogInvocationHandler implements InvocationHandler{
private final Worker worker;
public LogInvocationHandler(Worker worker) {
this.worker = worker;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("记录执行前");
Object invoke = method.invoke(worker, args);
System.out.println("记录执行后");
return invoke;
}
}
public static void main(String[] args) {
Worker worker = new Man();
worker.working();
Worker workerProxy = (Worker)Proxy.newProxyInstance(
Worker.class.getClassLoader(),
new Class[]{Worker.class}, new LogInvocationHandler(worker));
workerProxy.working();
}
}
标准库的动态代理方法只能增强接口，还可以使用cglib代理，将不再有接口限制
