java概述課件24反射

1、類型信息與反射,1.類型信息存儲(chǔ) 2.類型信息概述 3類型信息的加載 4核心類介紹 5Class類的獲取方法 6獲取Construction方法 7獲取Method對(duì)象 8獲取Field對(duì)象 9類型信息運(yùn)用RTTI,類型信息存儲(chǔ),1class文件與java文件,類型信息概述,類型信息概述,java類文件中的屬性、方法、以及類中的常量信息都被分別存儲(chǔ)在.class文件中。 參考：,2Class的文件結(jié)構(gòu),類型信息概述,類型信息的加載,JAVA提供兩種類的裝載方式：一是預(yù)先裝載，二是按需裝載。由于可以對(duì)類進(jìn)行按需加載，因此在程序啟動(dòng)時(shí)并不需要把所有類都裝載到JVM中。大部分的類要被延遲到使用時(shí)才動(dòng)

2、態(tài)加載，這稱為JAVA的運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)裝載機(jī)制。,JAVA基礎(chǔ)類的加載 當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)程序時(shí)，JAVA首 先在JDK目錄找到并載入jvm.dll， 然后啟動(dòng)虛擬機(jī)。啟動(dòng)虛擬機(jī)時(shí)會(huì)做一 些初始化操作，如設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)等。 接著會(huì)創(chuàng)建一個(gè)Bootstrap Loader對(duì) 象稱為啟動(dòng)類裝載器。,含有main()函數(shù)類的加載 擁有mian()函數(shù)的入口類即由 AppClassLoader 在程序啟動(dòng)時(shí)加載。,Bootstrap Loader,ExtClassLoader,AppClassLoader,1、預(yù)先加載,運(yùn)行結(jié)果：,JAVA采用運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)裝載機(jī)制，需要某個(gè)類時(shí)，JVM才會(huì)去動(dòng)態(tài)的裝載它 裝載條件,在

3、程序的運(yùn)行過(guò)程中，一個(gè)類的 靜態(tài)成員(靜態(tài)方法、靜態(tài)屬性、構(gòu)造方法) 被第一次引用時(shí)，JVM就會(huì)去裝載它。 要注意的是： 當(dāng)訪問(wèn)靜態(tài)常量屬性時(shí)， JVM加載類的過(guò)程中不會(huì)進(jìn)行類的初始化工作。 構(gòu)造方法作為類的靜態(tài)成員的特例， 既，當(dāng)使用new關(guān)鍵字來(lái)構(gòu)造一個(gè)對(duì)象時(shí)，會(huì)被 當(dāng)作類靜態(tài)成員的引用，同樣會(huì)觸發(fā)JVM來(lái)加載這個(gè)類。,2、按需加載,例如：,輸出結(jié)果：,按需加載流程圖,3、JVM三種預(yù)定義類型類加載器,除引導(dǎo)類加載器，所有的類加載器都有一個(gè)父類加載器，并且，所有的類加載器都是java.lang.ClassLoader類型。 某個(gè)特定的類加載器在接到加載類的請(qǐng)求時(shí)，首先將加載任務(wù)委托給父類加

4、載器，依次遞歸，如果父類加載器可以完成類加載任務(wù)，就成功返回；只有父類加載器無(wú)法完成此加載任務(wù)時(shí)，才自己去加載。 參考：,4、加載器的工作,運(yùn)行結(jié)果：,當(dāng)一個(gè)類具有繼承關(guān)系時(shí)，裝載時(shí)從頂級(jí)類開(kāi)始的，依次類推直至加載到這個(gè)類本身,5、父類和子類的加載順序,未初始化的靜態(tài)引用 public class Course static System.out.println(Course prepare!); public class Teacher static System.out.println(Teacher prepare!); public static Course course; publ

5、ic class Bootstrap public static void main(String args) new Teacher(); ,初始化后： 把Teacher類中的 public static Course course; 改為 public static Course course = new Course(); 對(duì)course進(jìn)行初始化，改后的運(yùn)行結(jié)果：,運(yùn)行結(jié)果： Teacher prepare!,運(yùn)行結(jié)果： Teacher prepare! Course prepare!,6類型信息的表示,類型信息概述,7類型信息的表示,核心類介紹,1Class類,Class類的對(duì)象用來(lái)

6、表示運(yùn)行時(shí)類或接口的信息。 比如： 每個(gè)數(shù)組均屬于一個(gè) Class 類對(duì)象，所有具有相同元素類型和維數(shù)的數(shù)組共享一個(gè)Class 對(duì)象。 基本的 Java 類型(boolean, byte, char, short等）和 void 類型也可表示為 Class 對(duì)象。,Class對(duì)象是類型信息的核心，它直接對(duì)類的整體進(jìn)行描述。 我們自己無(wú)法生成一個(gè)Class對(duì)象（構(gòu)造函數(shù)為private)，而這個(gè)Class類的對(duì)象是在當(dāng)各類被調(diào)入時(shí)，由 Java 虛擬機(jī)自動(dòng)創(chuàng)建 Class 對(duì)象，或通過(guò)類裝載器中的 defineClass 方法生成,Class類的獲取方法,1通過(guò).class屬性,Class類的獲

7、取方法,這個(gè)方法是用來(lái)取得該類已經(jīng)被實(shí)例化了的對(duì)象的該類的引用，這個(gè)引用指向的是Class類的對(duì)象。,2、通過(guò)getClass()方法,Class類的獲取方法,該方法返回給定串名相應(yīng)的Class對(duì)象。若給定一個(gè)類或接口的完整路徑名，那么此方法將試圖定位、裝載和連接該類。若成功，返回該類對(duì)象。否則，拋出 ClassNotFoundException 異常。,2、通過(guò)forName()方法,輸出結(jié)果：,核心類介紹,專門(mén)用來(lái)描述構(gòu)造函數(shù)，即Constructor類。 Constructor類的對(duì)象用于描述類的單個(gè)構(gòu)造方法。 可以通過(guò)它來(lái)獲取類的構(gòu)造方法名稱、訪問(wèn)權(quán)限等，甚至可以用Constructo

8、r來(lái)構(gòu)建類的實(shí)例。,2、獲取Constructor對(duì)象,對(duì)于這四個(gè)不同的構(gòu)造方法就會(huì)有4個(gè)不同的Constructor對(duì)象來(lái)描述。,獲取Construction方法,1、getConstructor（ClassparameterTypes）,此方法用于獲取指定參數(shù)類型的Constructor對(duì)象，其中參數(shù)parameterTypes為指定的參數(shù)類型。 獲取的構(gòu)造方法必須是公有的。,輸出結(jié)果：,獲取Construction方法,2、getConstructors(),此方法用于獲取指定類的公有構(gòu)造函數(shù)描述對(duì)象Constructor列表。 如果指定類沒(méi)有公有的構(gòu)造函數(shù)，則返回一個(gè)長(zhǎng)度為0的Cons

9、tructor數(shù)組,輸出結(jié)果：,獲取Construction方法,3、getDeclaredConstructor（ClassparameterTypes）,此方法也是用于獲取指定參數(shù)類型的構(gòu)造函數(shù)描述對(duì)象Constructor，與getCon-structor(Class parameterTypes )不同的是，該方法除了可以獲取公有的構(gòu)造函數(shù)描述對(duì)象外，還可以獲取用于描述受保護(hù)的或私有的構(gòu)造函數(shù)的Constructor對(duì)象。,輸出結(jié)果：,獲取Construction方法,4、getDeclaredConstructors(),此方法用于獲取指定類的所有構(gòu)造函數(shù)描述對(duì)象列表。與getCon

10、structors()方法不同的是，它除了可以獲取公有的構(gòu)造方法描述對(duì)象外，還可以獲取私有的構(gòu)造方法描述對(duì)象。,輸出結(jié)果：,。,獲取Method對(duì)象,1、native方法,一個(gè)Native Method就是一個(gè)java調(diào)用非java代碼的接口。 在定義一個(gè)native method時(shí)，并不提供實(shí)現(xiàn)體（有些像定義一個(gè)java interface），因?yàn)槠鋵?shí)現(xiàn)體是由非java語(yǔ)言在外面實(shí)現(xiàn)的。,核心類介紹,3、獲取Method對(duì)象,Method類的對(duì)象用于描述類的單個(gè)方法(不包括構(gòu)造方法)。 可以通過(guò)Method類來(lái)獲取方法的訪問(wèn)權(quán)限、參數(shù)類型、返回值類型等信息。 并且可以通過(guò)獲取的Method對(duì)

11、象來(lái)動(dòng)態(tài)執(zhí)行方法。,獲取Method對(duì)象,2、getMethod(String name,ClassparameterTypes),此方法用于獲取指定名稱和參數(shù)類型的公有方法描述對(duì)象?？色@取的方法出了本身定義的方法外，還包含了繼承自父類的方法。由于java支持方法多態(tài),因此會(huì)出現(xiàn)同名方法，所以獲取一個(gè)方法描述對(duì)象時(shí)，必須同時(shí)指明方法名稱和參數(shù)類型。如果沒(méi)有參數(shù)可不設(shè)置。,獲取Method對(duì)象,2、getMethod(String name,ClassparameterTypes),輸出結(jié)果：,獲取Method對(duì)象,3、getMethods(),方法用于獲取公有的方法描述對(duì)象列表。獲取的列表中，

12、不僅包括本身類定義的方法描述對(duì)象，還包含繼承自父類或接口的方法描述對(duì)象,獲取Method對(duì)象,3、getMethods(),輸出結(jié)果：,獲取Method對(duì)象,此方法也用于獲取指定名稱和參數(shù)類型的方法描述對(duì)象。與方法getMethod(Stringname, Class.parameterTypes)不同的是，此方法可以獲取非公有的方法描述對(duì)象。,獲取Method對(duì)象,此方法用于獲取類本身定義的所有方法描述對(duì)象。注：獲取的方法描述對(duì)象不包括繼承自父類或接口的方法描述對(duì)象。此方法與getMethods不同的是，它只可以獲取類本身定義的方法描述對(duì)象，而且獲取的包括公有的、受保護(hù)的以及私有的方法描述對(duì)

13、象。,獲取Field對(duì)象,獲取field對(duì)象,Field類的對(duì)象用于描述類的單個(gè)字段。 可以通過(guò)對(duì)Field對(duì)象來(lái)獲取字段的訪問(wèn)權(quán)限、字段類型等信息。 并且可以通過(guò)獲取的Field對(duì)象來(lái)動(dòng)態(tài)的修改字段值。,獲取Filed對(duì)象,Field的獲取方法,類型信息運(yùn)用RTTI,RTTI簡(jiǎn)介,RTTI：Run Time Type Identification，運(yùn)行時(shí)類型識(shí)別 在程序運(yùn)行時(shí)，動(dòng)態(tài)的識(shí)別對(duì)象和類的信息,類型信息運(yùn)用RTTI,怎樣進(jìn)行運(yùn)行時(shí)類型識(shí)別,關(guān)鍵字instanceof 語(yǔ)法如下: employee instanceof Employee。 這樣的一個(gè)表達(dá)式返回一個(gè)boolean值，若為

14、true，則表示是指定類的一個(gè)實(shí)例，若返回false，則表示不是指定類的實(shí)例。 例如： If（x instanceof Dog） (Dog)x.bark();,Class. isInstance() 原型：public boolean isInstance(Object obj) 參數(shù)是一個(gè)類的實(shí)例，對(duì)象,contents,1類型信息應(yīng)用 2.動(dòng)態(tài)代理 3動(dòng)態(tài)代理類 4動(dòng)態(tài)代理實(shí)例 5.被代理的接口 6動(dòng)態(tài)代理的不足,類型信息應(yīng)用,JAVA反射機(jī)制是指在運(yùn)行狀態(tài)中，對(duì)于任意一個(gè)類，都能夠知道這個(gè)類的所有屬性和方法；對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象，都能夠調(diào)用它的任意一個(gè)方法，修改它的任意屬性；這種動(dòng)態(tài)獲取的信

15、息以及動(dòng)態(tài)調(diào)用對(duì)象成員的功能稱為java語(yǔ)言的反射機(jī)制。,反射,類型信息應(yīng)用,Java反射機(jī)制提供的功能：,用于 reflection 的類，如 Method，可以在 java.lang.relfect 包中找到。 使用這些類的時(shí)候必須要遵循三個(gè)步驟：,類型信息應(yīng)用,在程序運(yùn)行的過(guò)程中,我們獲取到了一個(gè)字符串org.ddd.reflect.example29.Teacher，并且被告知這串字符串表示一個(gè)類，而且這個(gè)類繼承了抽象的Person類。 例子： 顯示加載類：,實(shí)例,class提供了 forName（String name） 方法來(lái)顯示加載類,運(yùn)行結(jié)果：,類型信息應(yīng)用,1. Class類

16、的newInstance()方法 該方法用于創(chuàng)建指定類的實(shí)例對(duì)象。 例子：,通過(guò)反射實(shí)例化類,運(yùn)行結(jié)果：,類型信息應(yīng)用,Constructor類的newInstance()方法 newInstance(ClassannotationClass)，該方法用于使用指定參數(shù)類型的構(gòu)造函數(shù)描述對(duì)象實(shí)例化一個(gè)類。 例子：,通過(guò)反射實(shí)例化類,運(yùn)行結(jié)果：,類型信息應(yīng)用,Method類擁有invoke(Objectobj, Object.args),該方法可以讓我們執(zhí)行指定對(duì)象的方法。 該方法擁有兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)是指定的對(duì)象，表示在哪個(gè)對(duì)象上執(zhí)行該方法，另二個(gè)是參數(shù)，即執(zhí)行方法需要傳入的參數(shù)。 例子： 運(yùn)行結(jié)果：,通過(guò)反射執(zhí)行方法,類型信息與反射,Field有一方法set(Objectobj, Objectvalue)，用于動(dòng)態(tài)的給屬性賦值。 這個(gè)方法有兩個(gè)參數(shù),第一個(gè)參數(shù)表示要修改屬性的對(duì)象，第二個(gè)參數(shù)表示修改后的值