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反射及其应用----＞2

article 2024/11/18 4:35:04

1.使用类对象

1.1创建对象

1.2使用对象属性

1.3使用方法

2.反射操作数组

3.反射获得泛型

4.类加载器

4.1双亲委派机制

4.2自定义加载器

1.使用类对象

通过反射使用类对象，主要体现3个部分
创建对象，调用方法，调用属性（存值，取值）

1.1创建对象

利用反射创建对象有两种方式

通过构造器创建对象（推荐）
通过Class直接创建对象（只支持利用无参构造器创建对象）

Object o = c.newInstance(); //使用无参构造器创建对象

Constructor con = c.getConstructor(int.class, int.class);
//A a = new A(10,20);
Object o = con.newInstance(10, 20);

1.2使用对象属性

包括使用属性赋值，使用属性取值。
需要先获得要操作的属性对象

Object a1 = c.newInstance();

Field n = c.getField("n"); //获得的public的属性

n.set(a1,"XXXX");

Object value = n.get(a1);
System.out.println(value);

//私有属性，可以通过设置i.setAccessible(true) 实现对私有成员的访问
//注意1： 使用后，建议将其重新锁住  i.setAccessible(false)
//注意2： 强烈不推荐使用该方式操作私有成员，建议通过封装，提供对应的get和set方法。
Field i = c.getDeclaredField("i");
i.setAccessible(true);
i.set(null,100); //传递null，是因为i属性是一个static属性
Object value = i.get(null);
System.out.println(value);
i.setAccessible(false);

在jdk1.9之后，对java中的类库做了重新的处理
增加了一个模块的功能，成员属于类，类属于包，包属于模块，模块属于程序
- 包中的类需要export导出，其他模块中的类才可见。
- 包中未导出的类，其他模块中的类不可见，不可引入，不可反射操作
- 当然，可以通过jvm参数配置，使得模块中的内容都可以反射操作。

1.3使用方法

反射调用对象的方法，需要先获得对应的Method方法对象

获得Method对象时，除了指定方法名，还需要指定方法的参数列表（Class）
调用方法时，需要指定所属对象（static方法所属null或Class），需要传递具体的参数值（Object）

Object a = c.newInstance();
Method m = c.getMethod("t1", int.class, int.class);//t1(int,int)
//a.t1(100,200);
Object r = m.invoke(a, 100, 200);

Method m = c.getDeclaredMethod("t2");//t2()
m.setAccessible(true);
m.invoke(a) ;
m.setAccessible(false);

2.反射操作数组

反射操作数组，使用的是Array类

//Object array = new int[5];
//array[1] (取值， 赋值)
Object array = Array.newInstance(int.class, 5);

Array.set( array , 0 , 250 );

Object value = Array.get(array, 0);
System.out.println(value);

int len = Array.getLength(array);
System.out.println(len);

3.反射获得泛型

关于反射获得泛型，有两种操作需求

获得类定义时的泛型 T , V , K , E

public static void t1(){
    Class c = A.class;
    TypeVariable[] typeParameters = c.getTypeParameters();//类定义时的泛型
    System.out.println(typeParameters.length);
    System.out.println(typeParameters[0].getName());
}

2.获得类使用时的泛型，具体的类型 List<String>

public static void t2() throws NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
    Class c = B.class ;
    Field a = c.getDeclaredField("a");
    Type type = a.getGenericType();
    
    //一般getGeneric系列，都是用来获得所包含的泛型的。
    //（属性类型，返回类型，参数类型，父类型，父接口类型）都有该系列方法
    //Class is a Type  
    //泛型类型，也称为参数化类型 is a Type , 本质是 ParameterizedType
    ParameterizedType pt = (ParameterizedType) type;
    
    //Type[] pts = pt.getActualTypeArguments(); //获得多个泛型的数组
    Type rawType = pt.getRawType();//获得泛型类型

}

4.类加载器

JVM在运行程序时，会使用类加载器，加载（读取）类文件的信息，并对其进行一系列的处理，最终将其存储在方法区，并生成与之对应的Class对象。
类信息有不同的情况
- 有我们自己的写的类信息
- 有jdk自带的类信息
- 未来可能还有其他的类信息，如：网络中的类信息，需要加密处理类信息等。
jdk针对于不同的类信息情况，提供了不同的类加载器，默认有3种
1. BootstrapClassLoader 启动类加载器，使用C/C++实现，加载jdk基本类库，如：java.lang等
2. ExtClassLoader 扩展类加载器，使用Java实现的，加载jdk扩展类库
3. AppClassLoader 应用类加载器，使用Java实现的，classpath路径中的类，我们自己编写的类

4.1双亲委派机制

jdk提供了3个加载器，未来我们还能自定义加载器
jdk同时提供了双亲委派机制，使得多个加载器可以更合理的协作应用
1. 当我们在程序中需要使用一个类时，会先向最底层的类加载器申请这个类（app）
2. 如果app加载器加载过这个类，就会返回该类的Class对象
3. 如果app没有加载过这个类，app会向其父级加载器（ext）申请这个类
4. 如果ext加载过就返回这个类，如果没有加载过这个类，继续想起父级（Bootstrap）申请
5. 如果bootstrap加载过就返回这个类，如果没有加载过，就尝试加载
6. 如果在bootstrap的加载范围内，则加载这个类
7. 如果不再bootstrap的加载范围内，尝试让ext加载
8. 如果在ext加载范围内，就让ext加载。如果不在就尝试让app加载
9. 如果在app加载范围内，就让app加载，否则就抛出ClassNotFoundException
注意：app 和 ext 和 bootstrap是逻辑上的子父级关系，不是真正的extends继承关系
双亲委派机制的优点
1. 防止核心类被篡改。
2. 方式类重复加载
3. 防止在核心包中扩展类（沙箱机制）

4.2自定义加载器

哪些情况需要自定义类加载器呢？
1. 扩展加载源，如：从网络中加载类库
2. 类的隔离
3. 类信息的解密
如何自定义类加载器
1. 自定义加载器类，继承ClassLoader
2. 重写方法
  - 可以重写loadClass方法，但不推荐。因为该方法中提供了双亲委派机制
    
    如果重写该方法，相等于破坏了双亲委派机制。
  - 可以重写findClass方法，根据需求，去指定的地方获取类文件信息
    
    以byte[]的形式装载找到的类信息
  - 还有一个很重要的方法defineClass(),用来将字节码内容进行一系列的处理，并存储在方法区，并生成Class对象
    
    所以在findClass之后，一定要调用该方法。
3. 使用类加载器

public class MyClassLoader extends ClassLoader{

    //name 一般就是com.buka.User 类路径
    //可以根据这个类路径确定最重要加载的目标类
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        try {
            Socket link = new Socket("localhost",6666);
            InputStream is = link.getInputStream();
            //存储所有读取到的字节信息
            //本来是需要使用字节数组
            //但无法确定从网络中读取字节的数量，就不知道要定义多长的字节数组
            //可以使用ByteArrayOutputStream
            ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();

            byte[] bs =new byte[010];
            while(true){
                int len = is.read(bs);
                if(len == -1){
                    break ;
                }
                bos.write(bs,0,len);
            }

            byte[] content = bos.toByteArray();

           return  super.defineClass("X",content,0,content.length);

        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
    MyClassLoader loader  = new MyClassLoader();
    Class<?> c = loader.loadClass("X");
    c.newInstance();
}

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