Java编程基础28——反射&JDK新特性

1_类的加载概述和加载时机

• A:类的加载概述

  • 当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，初始化三步来实现对这个类进行初始化。
  • 加载：就是指将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。任何类被使用时系统都会建立一个Class对象。

  • 连接

    • 验证 是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致
    • 准备 负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值
    • 解析 将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用
  • 初始化：就是我们以前讲过的初始化步骤

• B:加载时机

  • 创建类的实例
  • 访问类的静态变量，或者为静态变量赋值
  • 调用类的静态方法
  • 使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象
  • 初始化某个类的子类
  • 直接使用java.exe命令来运行某个主类

2_类加载器的概述和分类

• A:类加载器的概述

  • 负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应的Class对象。虽然我们不需要关心类加载机制，但是了解这个机制我们就能更好的理解程序的运行。

• B:类加载器的分类

  • Bootstrap ClassLoader 根类加载器
  • Extension ClassLoader 扩展类加载器
  • System ClassLoader 系统类加载器

• C:类加载器的作用

  • Bootstrap ClassLoader 根类加载器

    • 也被称为引导类加载器，负责Java核心类的加载
    • 比如System,String等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中

  • Extension ClassLoader 扩展类加载器

    • 负责JRE的扩展目录中jar包的加载。
    • 在JDK中JRE的lib目录下ext目录

  • System ClassLoader 系统类加载器

    • 负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径

3_反射概述

• A:反射概述

  • JAVA反射机制是在运行状态中，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。
  • 要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。
  • 而解剖使用的就是Class类中的方法，所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象。

• B:三种方式

  • a:Object类的getClass()方法,判断两个对象是否是同一个字节码文件
  • b:静态属性class,锁对象
  • c:Class类中静态方法forName(),读取配置文件

• C:案例演示

  • 获取class文件对象的三种方式

import net.allidea.bean.Person;
public class Demo1_Reflect {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Class clazz1 = Class.forName("net.allidea.bean.Person");
        Class clazz2 = Person.class;
        
        Person p = new Person();
        Class clazz3 = p.getClass();
        
        System.out.println(clazz1 == clazz2);
        System.out.println(clazz2 == clazz3);
    }
}

//Person类
public class Person {
    private String name;
    private int age;
...corh

4_Class.forName()读取配置文件举例

• 榨汁机(Juicer)榨汁的案例
• 分别有水果(Fruit)苹果(Apple)香蕉(Banana)桔子(Orange)榨汁(squeeze)

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;

public class Demo2_Reflect {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //没有用反射，只在说多态
        /*Juicer j = new Juicer();                    //购买榨汁机
        j.run(new Apple());                            //向榨汁机中放入苹果
        //j.run(new Orange());                        //Apple a = new Orange();类型不匹配
        
        //在榨汁机中添加run方法可以接受橘子
        j.run(new Orange());                        //Fruit f = new Orange();*/    
        
        //用反射和配置
        //创建输入流，关联配置文件
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("config.properties"));
        Class clazz = Class.forName(br.readLine());//读取配置文件一行内容，获取该类的字节码对象
        Fruit f = (Fruit) clazz.newInstance();        //父类引用指向子类对象，水果的引用指向苹果对象
        Juicer j = new Juicer();    
        j.run(f);
    }
}

interface Fruit {
    public void squeeze();
}
class Apple implements Fruit {
    public void squeeze() {
        System.out.println("榨出一杯苹果汁儿");
    }
}

class Orange implements Fruit {
    public void squeeze() {
        System.out.println("榨出一杯橘子汁儿");
    }
}

class Juicer {
    /*public void run(Apple a) {
        a.squeeze();
    }
    public void run(Orange o) {
        o.squeeze();
    }*/
    
    //改进后代码如下
    public void run(Fruit f    ) {
        f.squeeze();
    }
}

//config.properties文件
net.allidea.reflect.Apple

5_通过反射获取带参构造方法并使用

• Constructor

  • Class类的newInstance()方法是使用该类无参的构造函数创建对象, 如果一个类没有无参的构造函数,
  • 就不能这样创建了,可以调用Class类的getConstructor(String.class,int.class)方法获取一个指定的构造函数
  • 然后再调用Constructor类的newInstance("张三",20)方法创建对象

6_通过反射获取成员变量并使用

• Field

  • Class.getField(String)方法可以获取类中的指定字段(可见的),
  • 如果是私有的可以用getDeclaedField("name")方法获取,通过set(obj, "李四")方法可以设置指定对象上该字段的值,
  • 如果是私有的需要先调用setAccessible(true)设置访问权限,用获取的指定的字段调用get(obj)可以获取指定对象中该字段的值

7_通过反射获取方法并使用

• Method

  • Class.getMethod(String, Class...) 和 Class.getDeclaredMethod(String, Class...)方法可以获取类中的指定方法,
  • 调用invoke(Object, Object...) 可以调用该方法,
  • Class.getMethod("eat") invoke(obj)
  • Class.getMethod("eat",int.class) invoke(obj,10)

8_通过反射越过泛型检查

• A:案例演示

  • ArrayList<Integer>的一个对象，在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现呢？

public static void main(String[] args) throws Exception {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(111);
        list.add(222);
//        list.add("abc");
        
        
        Class clazz = Class.forName("java.util.ArrayList");//获取字节码对象
        Method m = clazz.getMethod("add", Object.class);    //获取add方法
        m.invoke(list, "abc");        
        System.out.println(list);
}

9_通过反射写一个通用的设置某个对象的某个属性为指定的值

• A:案例演示

  • public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value){}
  • 此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设置为value。

10_反射(练习)

• 已知一个类，定义如下：

       package com.zuikc.test;
               public class DemoClass {
                public void run() {
                    System.out.println("welcome to myClass!");
                }
            }

 * (1) 写一个Properties格式的配置文件，配置类的完整名称。 
 * (2) 写一个程序，读取这个Properties配置文件，获得类的完整名称并加载这个类，用反射的方式运行run方法。

11_反射(小结)

• 把反射的知识点总结一下。

12_设计模式

1,装饰
2,单例
3,简单工厂
4,工厂方法
5,适配器
6,模版

13_JDK5新特性(自己实现枚举类)

• A:枚举概述

  • 是指将变量的值一一列出来,变量的值只限于列举出来的值的范围内。举例：一周只有7天，一年只有12个月等。

• B:回想单例设计模式：单例类是一个类只有一个实例

  • 那么多例类就是一个类有多个实例，但不是无限个数的实例，而是有限个数的实例。这才能是枚举类。

• C:案例演示

  • 自己实现枚举类

1,自动拆装箱
2,泛型
3,可变参数
4,静态导入
5,增强for循环
6,互斥锁
7,switch语句中可以接 枚举

14_JDK5新特性(通过enum实现枚举类)

• A:案例演示

  • 通过enum实现枚举类

15_JDK5新特性(枚举的注意事项)

• A:案例演示

  • 定义枚举类要用关键字enum
  • 所有枚举类都是Enum的子类
  • 枚举类的第一行上必须是枚举项，最后一个枚举项后的分号是可以省略的，但是如果枚举类有其他的东西，这个分号就不能省略。建议不要省略
  • 枚举类可以有构造器，但必须是private的，它默认的也是private的。
  • 枚举类也可以有抽象方法，但是枚举项必须重写该方法
  • 枚举在switch语句中的使用

16_JDK5新特性(枚举类的常见方法)

• A:枚举类的常见方法

  • int ordinal()
  • int compareTo(E o)
  • String name()
  • String toString()
  • values()
  • 此方法虽然在JDK文档中查找不到，但每个枚举类都具有该方法，它遍历枚举类的所有枚举值非常方便

• B:案例演示

  • 枚举类的常见方法

17_JDK7新特性(JDK7的六个新特性回顾和讲解)

• A:二进制字面量
• B:数字字面量可以出现下划线
• C:switch 语句可以用字符串
• D:泛型简化,菱形泛型
• E:异常的多个catch合并,每个异常用或|
• F:try-with-resources 语句(1.7版本标准的异常处理代码)

18_JDK8新特性(JDK8的新特性)

• 接口中可以定义有方法体的方法,如果是非静态,必须用default修饰(不加default,它会认为你是抽象的方法)
• 如果是静态的就不用了
• 1.8版本前局部内部类在访问他所在方法中的局部变量必须用final修饰
• 1.8版本中局部内部类在访问他所在方法中的局部变量时,final可以省略;

        class Test {
            public void run() {
                final int x = 10;
                class Inner {
                    public void method() {
                        System.out.println(x);
                    }
                }
        
                Inner i = new Inner();
                i.method();
            }
            
        }

• 1.7版本:局部内部类在访问他所在方法中的局部变量必须用final修饰,为什么?

  • 因为当调用这个方法时,局部变量如果没有用final修饰,他的生命周期和方法的生命周期是一样的,当方法弹栈,这个局部变量也会消失,
  • 那么如果局部内部类对象还没有马上消失想用这个局部变量,就没有了,如果用final修饰会在类加载的时候进入常量池,即使方法弹栈,常量池的常量还在,也可以继续使用

        interface Inter {
            public default void print() {
                System.out.println("hello world");
            }
            
            public static void method() {
                System.out.println("static method");
            }
        }
        
        class Demo implements Inter {
            public void run() {
                /*final*/ int num = 10;
                class Inner {
                    public void fun() {
                        //num = 20;
                        System.out.println(num);
                    }
                }
                
                Inner i = new Inner();
                i.fun();
            }
        }