Java反射與動態代理學習筆記

Java 反射與動態代理學習筆記

反射概述

反射允許對成員變量、成員方法和構造方法進行編程訪問，提供了在運行時分析類和對象的能力。

獲取Class對象的三種方式

方式	代碼示例	說明
Class.forName()	`Class.forName("全類名")`	通過類的全限定名獲取Class對象
對象.getClass()	`對象.getClass()`	通過對象實例獲取Class對象
類名.class	`類名.class`	通過類字面常量獲取Class對象

// 1. Class.forName("全類名")
Class clazz1 = Class.forName("com.zzz.Student");
System.out.println(clazz1);// 2. 對象.getClass()
ReflectionDemo reflectionDemo = new ReflectionDemo();
Class clazz2 = reflectionDemo.getClass();// 3. 類名.class
Class clazz3 = ReflectionDemo.class;// 三種方式獲取的Class對象是相同的
System.out.println(clazz1 == clazz2); // true
System.out.println(clazz1 == clazz3); // true

反射操作構造方法

Class類中獲取構造方法的方法

方法	說明
`Constructor<?>[] getConstructors()`	返回所有公共構造方法對象的數組
`Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()`	返回所有構造方法對象的數組
`Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)`	返回單個公共構造方法對象
`Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)`	返回單個構造方法對象

Constructor類中創建對象的方法

方法	說明
`T newInstance(Object... initargs)`	根據指定的構造方法創建對象
`setAccessible(boolean flag)`	設置為true，表示取消訪問檢查

// 獲取所有公共構造方法
Constructor[] constructors = clazz1.getConstructors();
for (Constructor c : constructors) {System.out.println(c);
}
// 輸出:
// public com.zzz.Student()
// public com.zzz.Student(java.lang.String,int)// 獲取所有構造方法（包括私有和受保護的）
Constructor[] allConstructors = clazz1.getDeclaredConstructors();
for (Constructor c : allConstructors) {System.out.println(c);
}
// 輸出:
// public com.zzz.Student()
// private com.zzz.Student(int)
// protected com.zzz.Student(java.lang.String)
// public com.zzz.Student(java.lang.String,int)// 獲取特定構造方法
Constructor constructor = clazz1.getConstructor(String.class, int.class);
System.out.println(constructor); // public com.zzz.Student(java.lang.String,int)// 獲取私有構造方法
Constructor privateConstructor = clazz1.getDeclaredConstructor(int.class);
System.out.println(privateConstructor);// 使用構造方法創建對象
constructor.setAccessible(true); // 臨時取消權限校驗
Student stu = (Student) constructor.newInstance("張三", 18);
System.out.println(stu);

反射操作成員變量

Class類中獲取成員變量的方法

方法	說明
`Field[] getFields()`	返回所有公共成員變量對象的數組
`Field[] getDeclaredFields()`	返回所有成員變量對象的數組
`Field getField(String name)`	返回單個公共成員變量對象
`Field getDeclaredField(String name)`	返回單個成員變量對象

Field類中操作成員變量的方法

方法	說明
`void set(Object obj, Object value)`	給指定對象的字段賦值
`Object get(Object obj)`	獲取指定對象的字段值
`String getName()`	獲取字段名稱
`Class<?> getType()`	獲取字段類型
`int getModifiers()`	獲取字段修飾符

// 獲取所有公共成員變量
Field[] publicFields = clazz1.getFields();
for (Field f : publicFields) {System.out.println(f);
}
// 輸出: public java.lang.String com.zzz.Student.gender// 獲取所有成員變量（包括私有）
Field[] allFields = clazz1.getDeclaredFields();
for (Field f : allFields) {System.out.println(f);
}
// 輸出:
// private java.lang.String com.zzz.Student.name
// private int com.zzz.Student.age
// public java.lang.String com.zzz.Student.gender// 獲取特定成員變量
Field ageField = clazz1.getDeclaredField("age");
System.out.println(ageField); // private int com.zzz.Student.age// 獲取成員變量信息
String fieldName = ageField.getName();
System.out.println(fieldName); // ageClass fieldType = ageField.getType();
System.out.println(fieldType); // intint modifiers = ageField.getModifiers();
System.out.println(modifiers); // 2 (表示private)// 獲取和設置字段值
Student student = new Student("張三", 18, "男");
ageField.setAccessible(true); // 訪問私有字段需要取消訪問檢查
int ageValue = (int) ageField.get(student);
System.out.println(ageValue); // 18// 修改字段值
ageField.set(student, 19);
System.out.println(student); // Student{name='張三', age=19, gender='男'}

反射操作成員方法

Class類中獲取成員方法的方法

方法	說明
`Method[] getMethods()`	返回所有公共成員方法對象的數組（包括父類方法）
`Method[] getDeclaredMethods()`	返回所有成員方法對象的數組（僅本類方法）
`Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)`	返回單個公共成員方法對象
`Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)`	返回單個成員方法對象

Method類中調用方法的方法

方法	說明
`Object invoke(Object obj, Object... args)`	調用方法
`String getName()`	獲取方法名稱
`Class<?> getReturnType()`	獲取方法返回值類型
`Class<?>[] getParameterTypes()`	獲取方法參數類型數組
`Class<?>[] getExceptionTypes()`	獲取方法異常類型數組
`int getModifiers()`	獲取方法修飾符

// 獲取所有公共方法（包括父類方法）
Method[] publicMethods = clazz1.getMethods();
for (Method m : publicMethods) {System.out.println(m);
}// 獲取所有方法（僅本類方法）
Method[] allMethods = clazz1.getDeclaredMethods();
for (Method m : allMethods) {System.out.println(m);
}// 獲取特定方法
Method sleepMethod = clazz1.getMethod("sleep");
System.out.println(sleepMethod);// 獲取帶參數的方法
Method eatMethod = clazz1.getDeclaredMethod("eat", String.class);
System.out.println(eatMethod);// 獲取方法信息
int methodModifiers = eatMethod.getModifiers();
System.out.println(methodModifiers);String methodName = eatMethod.getName();
System.out.println(methodName); // eatClass returnType = eatMethod.getReturnType();
System.out.println(returnType); // class java.lang.StringClass[] parameterTypes = eatMethod.getParameterTypes();
for (Class c : parameterTypes) {System.out.println(c); // class java.lang.String
}Class[] exceptionTypes = eatMethod.getExceptionTypes();
for (Class c : exceptionTypes) {System.out.println(c); // class java.io.IOException, class java.lang.ClassNotFoundException
}// 調用方法
Student student = new Student("張三", 18, "男");
eatMethod.setAccessible(true); // 訪問私有方法需要取消訪問檢查
Object result = eatMethod.invoke(student, "西風");
System.out.println(result); // 吃奧里給

import java.io.IOException;public class Student {private String name;private int age;public String gender;public Student() {}public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}protected Student(String name) {this.name = name;}private Student(int age) {this.age = age;}public Student(String name, int age, String gender) {this.name = name;this.age = age;this.gender = gender;}// Getter和Setter方法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; }public String getGender() { return gender; }public void setGender(String gender) { this.gender = gender; }@Overridepublic String toString() {return "Student{name='" + name + "', age=" + age + ", gender='" + gender + "'}";}public void sleep() {System.out.println("睡覺");}private String eat(String something) throws IOException, ClassNotFoundException {System.out.println("吃" + something);return "吃奧里給";}
}

反射與配置文件結合

利用反射與配置文件結合的方式，可以動態創建對象并調用方法，提高代碼的靈活性。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;public class Test {public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {// 1. 讀取配置文件Properties properties = new Properties();FileInputStream fis = new FileInputStream("day27-Reflection\\src\\prop.properties");properties.load(fis);fis.close();System.out.println(properties);// 2. 獲取全類名和方法名String methodName = properties.getProperty("method");String className = properties.getProperty("className");System.out.println(className);System.out.println(methodName);// 3. 利用反射創建對象Class clazz = Class.forName(className);Constructor constructor = clazz.getConstructor();Object obj = constructor.newInstance();System.out.println(obj);// 4. 獲取并調用方法Method method = clazz.getDeclaredMethod(methodName);method.setAccessible(true);method.invoke(obj);}
}

配置文件示例（prop.properties）：

className=com.zzz.demo.Student
method=study

動態代理

動態代理可以在運行時創建代理對象，對方法調用進行攔截和處理。

代理接口

public interface Star {// 唱歌String sing();// 跳舞void dance();
}

被代理類

public class BigStar implements Star {private String name;public BigStar() {}public BigStar(String name) {this.name = name;}// 唱歌@Overridepublic String sing() {System.out.println(name + "正在唱歌");return "謝謝";}// 跳舞@Overridepublic void dance() {System.out.println(name + "正在跳舞");}// Getter和Setter省略
}

代理工具類

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;public class ProxyUtil {/*** JDK創建代理對象* Java.lang.reflect.Proxy類中提供了為對象產生代理對象的方法* * public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)* 參數一：用于指定用哪個類加載器，去加載生成的代理類* 參數二：指定接口，這些接口用于指定生成的代理有哪些方法* 參數三：用來指定生成的代理對象要干什么事*/public static Star createProxy(BigStar bigStar) {Star star = (Star) Proxy.newProxyInstance(ProxyUtil.class.getClassLoader(),new Class[]{Star.class},new InvocationHandler() {@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {/*** proxy 第一個參數：代理的對象* method 第二個參數：代理對象要調用的方法 sing* args 第三個參數：代理對象要調用方法時，傳遞的參數*/if (method.getName().equals("sing")) {System.out.println("代理開始工作,準備話筒，收錢");} else if (method.getName().equals("dance")) {System.out.println("代理開始工作,準備場地，收錢");}// 調用大明星中的唱歌或者跳舞方法Object result = method.invoke(bigStar, args);if (method.getName().equals("sing")) {System.out.println("代理工作結束（唱歌）");} else if (method.getName().equals("dance")) {System.out.println("代理工作結束（跳舞）");}return result;}});return star;}
}

測試代理

public class Test {public static void main(String[] args) {BigStar star = new BigStar("張三");Star proxy = ProxyUtil.createProxy(star);proxy.dance();// 輸出:// 代理開始工作,準備場地，收錢// 張三正在跳舞// 代理工作結束（跳舞）String singResult = proxy.sing();System.out.println(singResult);// 輸出:// 代理開始工作,準備話筒，收錢// 張三正在唱歌// 代理工作結束（唱歌）// 謝謝}
}