反射&动态代理
📝静态代理：编译时将接口、实现类、代理类编译为字节码文件，然后加载到JVM中
📝动态代理：运行时动态生成类字节码，并加载到JVM中
1.1 反射的概述：
通俗的理解：（掌握）
利用反射创建的对象可以无视修饰符调用类里面的内容
可以跟配置文件结合起来使用，把要创建的对象信息和方法写在配置文件中。
1.2 学习反射到底学什么？
反射都是从class字节码文件中获取的内容。
- 如何获取class字节码文件的对象
- 利用反射如何获取构造方法（创建对象）
- 利用反射如何获取成员变量（赋值，获取值）
- 利用反射如何获取成员方法（运行）
1.3 获取字节码文件对象的三种方式
java
//1.Class类静态方法forName，参数是全类名
Class clazz1 = Class.forName("com.nenu.reflectdemo.Student");
//源代码阶段获取 --- 先把Student加载到内存中，再获取字节码文件的对象
//clazz 就表示Student这个类的字节码文件对象。
//就是当Student.class这个文件加载到内存之后，产生的字节码文件对象
//2.类名.class
Class clazz2 = Student.class;
//因为class文件在硬盘中是唯一的，所以，当这个文件加载到内存之后产生的对象也是唯一的
System.out.println(clazz1 == clazz2);//true
//3.对象.getClass()获取字节码文件对象
Student s = new Student();
Class clazz3 = s.getClass();
System.out.println(clazz1 == clazz2);//true
System.out.println(clazz2 == clazz3);//true1.4 字节码文件和字节码文件对象
java文件：就是我们自己编写的java代码。
字节码文件：就是通过java文件编译之后的class文件（是在硬盘上真实存在的，用眼睛能看到的）
字节码文件对象：当class文件加载到内存之后，虚拟机自动创建出来的对象。
这个对象里面至少包含了：构造方法，成员变量，成员方法。
而我们的反射获取的是什么？字节码文件对象，这个对象在内存中是唯一的。
1.5 获取构造方法
默认获取public的，加上Declared获取私有的
如果当前获取到的是私有的，必须要临时修改访问权限，否则无法使用
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| Constructor<?>[] getConstructors() | 获得所有的构造（只能public修饰） |
| Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() | 获得所有的构造（包含private修饰） |
| Constructor<> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) | 获取指定构造（只能public修饰） |
| Constructor<> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) | 获取指定构造（包含private修饰） |
java
// 获取字节码文件对象
Class clazz = Class.forName("com.nenu.reflectdemo.Student");
Constructor[] constructors1 = clazz.getConstructors();
Constructor[] constructors2 = clazz.getDeclaredConstructors();
//for (Constructor con : constructors1) {
// System.out.println(con);
//}
Constructor con1 = clazz.getConstructor();
Constructor con2 = clazz.getConstructor(String.class,int.class);
Constructor con3 = clazz.getDeclaredConstructor();
Constructor con4 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);1.6 获取构造方法并创建对象
java
//首先要有一个javabean类
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name) {
this.name = name;
}
private Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
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 toString() {
return "Student{name = " + name + ", age = " + age + "}";
}
}
//获取整体的字节码文件对象
Class clazz = Class.forName("com.nenu.myreflect.Student");
//获取空参的构造方法对象并使用newInstance方法创建对象
Constructor con1 = clazz.getConstructor();
Student stu1 = (Student) con1.newInstance();
// 获取有参构造，这个是private修饰的构造方法，Declared + setAccessible
Constructor con2 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
con2.setAccessible(true);
Student stu2 = (Student) con2.newInstance("Tom", 123);
System.out.println(stu1);
System.out.println(stu2);1.7 获取成员变量
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| Field[] getFields() | 返回所有成员变量对象的数组（只能拿public的） |
| Field[] getDeclaredFields() | 返回所有成员变量对象的数组，存在就能拿到 |
| Field getField(String name) | 返回单个成员变量对象（只能拿public的） |
| Field getDeclaredField(String name) | 返回单个成员变量对象，存在就能拿到 |
java
public class Student {
private String name;
private int age;
public String gender;
public String address;
public Student() {
}
public Student(String name, int age, String address) {
this.name = name;
this.age = age;
this.address = address;
}
public Student(String name, int age, String gender, String address) {
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
this.address = address;
}
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;
}
public String getAddress() {
return address;
}
public void setAddress(String address) {
this.address = address;
}
public String toString() {
return "Student{name = " + name + ", age = " + age + ", gender = " + gender + ", address = " + address + "}";
}
}
//获取整体的字节码文件对象
Class clazz = Class.forName("com.nenu.myreflect.Student");
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
System.out.println(field);
}
Field f1 = clazz.getField("gender");
Field f2 = clazz.getField("address");
Field f3 = clazz.getDeclaredField("name");
Field f4 = clazz.getDeclaredField("age");1.8 获取成员变量并获取值和修改值
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| void set(Object obj, Object value） | 赋值 |
| Object get(Object obj) | 获取值 |
java
Student student = new Student("Tom", 12, "boy", "America");
Class clazz = Class.forName("com.nenu.myreflect.Student");
Field f3 = clazz.getDeclaredField("name");
f3.setAccessible(true);
f3.set(student, "TOM");
Field f4 = clazz.getDeclaredField("age");
f4.setAccessible(true);
int age = (int) f4.get(student);1.9 获取成员方法
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| Method[] getMethods() | 返回所有成员方法对象的数组（只能拿public的） |
| Method[] getDeclaredMethods() | 返回所有成员方法对象的数组，存在就能拿到 |
| Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) | 返回单个成员方法对象（只能拿public的） |
| Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) | 返回单个成员方法对象，存在就能拿到 |
代码示例：
java
//1.获取class对象
Class clazz = Class.forName("com.nenu.myreflect.Student");
//2.获取方法
//getMethods可以获取父类中public修饰的方法
Method[] methods1 = clazz.getMethods();
for (Method method : methods1) {
System.out.println(method);
}
//获取所有的方法（包含私有）
//但是只能获取自己类中的方法
Method[] methods2 = clazz.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods2) {
System.out.println(method);
}
//获取指定的方法（空参）
Method method3 = clazz.getMethod("sleep");
System.out.println(method3);
Method method4 = clazz.getMethod("eat",String.class);
System.out.println(method4);
//获取指定的私有方法
Method method5 = clazz.getDeclaredMethod("playGame");
System.out.println(method5);1.10 获取成员方法并运行
java
//1.获取字节码文件对象
Class clazz = Class.forName("com.nenu.reflectdemo.Student");
//2.获取一个对象，需要用这个对象去调用方法
Student s = new Student();
//3.获取一个指定的方法
//参数一：方法名
//参数二：参数列表，如果没有可以不写
Method eatMethod = clazz.getMethod("eat",String.class);
//运行
//参数一：表示方法的调用对象
//参数二：方法在运行时需要的实际参数
//注意点：如果方法有返回值，那么需要接收invoke的结果
//如果方法没有返回值，则不需要接收
String result = (String) eatMethod.invoke(s, "重庆小面");
System.out.println(result);
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
private Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String toString() {
return "Student{name = " + name + ", age = " + age + "}";
}
private void study(){
System.out.println("学生在学习");
}
private void sleep(){
System.out.println("学生在睡觉");
}
public String eat(String something){
System.out.println("学生在吃" + something);
return "学生已经吃完了，非常happy";
}
}无视修饰符访问类（暴力反射）中的内容。但是这种操作在开发中一般不用，都是框架底层来用的。
反射可以跟配置文件结合起来使用，动态的创建对象，动态的调用方法。
1.11 泛型擦除（掌握概念，了解代码）
集合中的泛型只在java文件中存在，当编译成class文件之后，就没有泛型了。
java
package com.nenu.myreflect;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
/**
* 反射技术可以用于泛型擦除（理解）：
* 思考，将已存在的ArrayList<Integer>集合中添加一个字符串数据，如何实现呢？
* 程序编译后产生的.class文件没有泛型约束，这种现象我们称为
* 泛型的擦除。那么，我们可以通过反射技术，来完成向有泛型约束的集合中，添加任意类型的元素
*/
public class Reflect {
public static void main(String[] args) throws ReflectiveOperationException {
// 新建一个ArrayList<Integer>集合，并添加元素
ArrayList<Integer> array = new ArrayList<>();
array.add(10);
array.add(20);
// array.add("因为泛型的原因，字符串添加不进去");
// 获取ArrayList<>的Class对象
Class<? extends ArrayList> arrayClass = array.getClass();
Method addMethod = arrayClass.getMethod("add", Object.class);
addMethod.invoke(array, "this is a string");
System.out.println(array);
}
}1.12 练习：修改字符串的内容（掌握概念，了解代码）
在这个练习中，我需要你掌握的是字符串不能修改的真正原因。
字符串，在底层是一个byte类型的字节数组，名字叫做value
java
private final byte[] value;真正不能被修改的原因：final和private
final修饰value表示value记录的地址值不能修改。
private修饰value而且没有对外提供getvalue和setvalue的方法。所以，在外界不能获取或修改value记录的地址值。
如果要强行修改可以用反射：
java
String s = "abc";
String ss = "abc";
// private final byte[] value= {97,98,99};
// 没有对外提供getvalue和setvalue的方法，不能修改value记录的地址值
// 如果我们利用反射获取了value的地址值。
// 也是可以修改的，final修饰的value
// 真正不可变的value数组的地址值，里面的内容利用反射还是可以修改的，比较危险
//1.获取class对象
Class clazz = s.getClass();
//2.获取value成员变量（private）
Field field = clazz.getDeclaredField("value");
//但是这种操作非常危险
//JDK高版本已经屏蔽了这种操作，低版本还是可以的
//临时修改权限
field.setAccessible(true);
//3.获取value记录的地址值
byte[] bytes = (byte[]) field.get(s);
bytes[0] = 100;
System.out.println(s);//dbc
System.out.println(ss);//dbc1.13 练习，反射和配置文件结合动态获取的练习（重点）
需求: 利用反射根据文件中的不同类名和方法名，创建不同的对象并调用方法。
分析:
①通过Properties加载配置文件
②得到类名和方法名
③通过类名反射得到Class对象
④通过Class对象创建一个对象
⑤通过Class对象得到方法
⑥调用方法
代码示例：
java
public class ReflectDemo9 {
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
//1.读取配置文件的信息
Properties prop = new Properties();
FileInputStream fis = new FileInputStream("day14-code\\prop.properties");
prop.load(fis);
fis.close();
System.out.println(prop);
String classname = prop.get("classname") + "";
String methodname = prop.get("methodname") + "";
//2.获取字节码文件对象
Class clazz = Class.forName(classname);
//3.要先创建这个类的对象
Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor();
con.setAccessible(true);
Object o = con.newInstance();
System.out.println(o);
//4.获取方法的对象
Method method = clazz.getDeclaredMethod(methodname);
method.setAccessible(true);
//5.运行方法
method.invoke(o);
}
}
配置文件中的信息：
classname=com.nenu.reflectdemo.Student
methodname=sleep1.14 利用反射保存对象中的信息（重点）
java
public class MyReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, IOException {
/*
对于任意一个对象，都可以把对象所有的字段名和值，保存到文件中去
*/
Student s = new Student("小A",23,'女',167.5,"睡觉");
Teacher t = new Teacher("播妞",10000);
saveObject(s);
}
//把对象里面所有的成员变量名和值保存到本地文件中
public static void saveObject(Object obj) throws IllegalAccessException, IOException {
//1.获取字节码文件的对象
Class clazz = obj.getClass();
//2. 创建IO流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myreflect\\a.txt"));
//3. 获取所有的成员变量
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
field.setAccessible(true);
//获取成员变量的名字
String name = field.getName();
//获取成员变量的值
Object value = field.get(obj);
//写出数据
bw.write(name + "=" + value);
bw.newLine();
}
bw.close();
}
}java
public class Student {
private String name;
private int age;
private char gender;
private double height;
private String hobby;
public Student() {
}
public Student(String name, int age, char gender, double height, String hobby) {
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
this.height = height;
this.hobby = hobby;
}
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 char getGender() {
return gender;
}
public void setGender(char gender) {
this.gender = gender;
}
public double getHeight() {
return height;
}
public void setHeight(double height) {
this.height = height;
}
public String getHobby() {
return hobby;
}
public void setHobby(String hobby) {
this.hobby = hobby;
}
public String toString() {
return "Student{name = " + name + ", age = " + age + ", gender = " + gender + ", height = " + height + ", hobby = " + hobby + "}";
}
}java
public class Teacher {
private String name;
private double salary;
public Teacher() {
}
public Teacher(String name, double salary) {
this.name = name;
this.salary = salary;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public double getSalary() {
return salary;
}
public void setSalary(double salary) {
this.salary = salary;
}
public String toString() {
return "Teacher{name = " + name + ", salary = " + salary + "}";
}
}2.1 动态代理好处：
无侵入式的给方法增强功能
2.2 动态代理三要素：
1，真正干活的对象
2，代理对象
3，利用代理调用方法
切记一点：代理可以增强或者拦截的方法都在接口中，接口需要写在newProxyInstance的第二个参数里。
2.3 代码实现：
java
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/*
需求：
外面的人想要大明星唱一首歌
1. 获取代理的对象
代理对象 = ProxyUtil.createProxy(大明星的对象);
2. 再调用代理的唱歌方法
代理对象.唱歌的方法("只因你太美");
*/
//1. 获取代理的对象
BigStar bigStar = new BigStar("鸡哥");
Star proxy = ProxyUtil.createProxy(bigStar);
//2. 调用唱歌的方法
String result = proxy.sing("只因你太美");
System.out.println(result);
}
}java
/*
*
* 类的作用：
* 创建一个代理
*
* */
public class ProxyUtil {
/*
*
* 方法的作用：
* 给一个明星的对象，创建一个代理
*
* 形参：
* 被代理的明星对象
*
* 返回值：
* 给明星创建的代理
*
*
*
* 需求：
* 外面的人想要大明星唱一首歌
* 1. 获取代理的对象
* 代理对象 = ProxyUtil.createProxy(大明星的对象);
* 2. 再调用代理的唱歌方法
* 代理对象.唱歌的方法("只因你太美");
* */
public static Star createProxy(BigStar bigStar){
/* java.lang.reflect.Proxy类：提供了为对象产生代理对象的方法：
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
参数一：用于指定用哪个类加载器，去加载生成的代理类
参数二：指定接口，这些接口用于指定生成的代理长什么，也就是有哪些方法
参数三：用来指定生成的代理对象要干什么事情*/
Star star = (Star) Proxy.newProxyInstance(
ProxyUtil.class.getClassLoader(),//参数一：用于指定用哪个类加载器，去加载生成的代理类
new Class[]{Star.class},//参数二：指定接口，这些接口用于指定生成的代理长什么，也就是有哪些方法
//参数三：用来指定生成的代理对象要干什么事情
new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
/*
* 参数一：代理的对象
* 参数二：要运行的方法 sing
* 参数三：调用sing方法时，传递的实参
* */
if("sing".equals(method.getName())){
System.out.println("准备话筒，收钱");
}else if("dance".equals(method.getName())){
System.out.println("准备场地，收钱");
}
//去找大明星开始唱歌或者跳舞
//代码的表现形式：调用大明星里面唱歌或者跳舞的方法
return method.invoke(bigStar,args);
}
}
);
return star;
}
}java
public interface Star {
//我们可以把所有想要被代理的方法定义在接口当中
//唱歌
public abstract String sing(String name);
//跳舞
public abstract void dance();
}java
public class BigStar implements Star {
private String name;
public BigStar() {
}
public BigStar(String name) {
this.name = name;
}
//唱歌
@Override
public String sing(String name){
System.out.println(this.name + "正在唱" + name);
return "谢谢";
}
//跳舞
@Override
public void dance(){
System.out.println(this.name + "正在跳舞");
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String toString() {
return "BigStar{name = " + name + "}";
}
}2.4 额外扩展
动态代理，还可以拦截方法
比如：
在这个故事中，经济人作为代理，如果别人让邀请大明星去唱歌，打篮球，经纪人就增强功能。
但是如果别人让大明星去扫厕所，经纪人就要拦截，不会去调用大明星的方法。
java
/*
* 类的作用：
* 创建一个代理
* */
public class ProxyUtil {
public static Star createProxy(BigStar bigStar){
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
Star star = (Star) Proxy.newProxyInstance(
ProxyUtil.class.getClassLoader(),
new Class[]{Star.class},
new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
if("cleanWC".equals(method.getName())){
System.out.println("拦截，不调用大明星的方法");
return null;
}
//如果是其他方法，正常执行
return method.invoke(bigStar,args);
}
}
);
return star;
}
}2.5 动态代理的练习
对add方法进行增强，对remove方法进行拦截，对其他方法不拦截也不增强
java
public class MyProxyDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//动态代码可以增强也可以拦截
//1.创建真正干活的人
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
//2.创建代理对象
//参数一：类加载器。当前类名.class.getClassLoader()
// 找到是谁，把当前的类，加载到内存中了，我再麻烦他帮我干一件事情，把后面的代理类，也加载到内存
//参数二：是一个数组，在数组里面写接口的字节码文件对象。
// 如果写了List，那么表示代理，可以代理List接口里面所有的方法，对这些方法可以增强或者拦截
// 但是，一定要写ArrayList真实实现的接口
// 假设在第二个参数中，写了MyInter接口，那么是错误的。
// 因为ArrayList并没有实现这个接口，那么就无法对这个接口里面的方法，进行增强或拦截
//参数三：用来创建代理对象的匿名内部类
List proxyList = (List) Proxy.newProxyInstance(
//参数一：类加载器
MyProxyDemo1.class.getClassLoader(),
//参数二：是一个数组，表示代理对象能代理的方法范围
new Class[]{List.class},
//参数三：本质就是代理对象
new InvocationHandler() {
@Override
//invoke方法参数的意义
//参数一：表示代理对象，一般不用（了解）
//参数二：就是方法名，我们可以对方法名进行判断，是增强还是拦截
//参数三：就是下面第三步调用方法时，传递的参数。
//举例1：
//list.add("阿玮好帅");
//此时参数二就是add这个方法名
//此时参数三 args[0] 就是 阿玮好帅
//举例2：
//list.set(1, "aaa");
//此时参数二就是set这个方法名
//此时参数三 args[0] 就是 1 args[1]"aaa"
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
//对add方法做一个增强，统计耗时时间
if (method.getName().equals("add")) {
long start = System.currentTimeMillis();
//调用集合的方法，真正的添加数据
method.invoke(list, args);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗时时间：" + (end - start));
//需要进行返回，返回值要跟真正增强或者拦截的方法保持一致
return true;
}else if(method.getName().equals("remove") && args[0] instanceof Integer){
System.out.println("拦截了按照索引删除的方法");
return null;
}else if(method.getName().equals("remove")){
System.out.println("拦截了按照对象删除的方法");
return false;
}else{
//如果当前调用的是其他方法,我们既不增强，也不拦截
method.invoke(list,args);
return null;
}
}
}
);
//3.调用方法
//如果调用者是list，就好比绕过了第二步的代码，直接添加元素
//如果调用者是代理对象，此时代理才能帮我们增强或者拦截
//每次调用方法的时候，都不会直接操作集合
//而是先调用代理里面的invoke，在invoke方法中进行判断，可以增强或者拦截
proxyList.add("aaa");
proxyList.add("bbb");
proxyList.add("ccc");
proxyList.add("ddd");
proxyList.remove(0);
proxyList.remove("aaa");
//打印集合
System.out.println(list);
}
}2.6 简化版本JDK动态代理，梳理
java
// 接口
public interface Service {
void print(String s);
}java
// 目标类实现了接口
public class ServiceImpl implements Service{
@Override
public void print(String s){
System.out.println("目标类输出: " + s);
}
}java
public class Main {
public static void main(String[] args) {
/**
* 动态代理的实现
* 1.使用 java.lang.reflect 包下的 Proxy 代理类实例化代理对象
* 2.调用 Proxy 的 newProxyInstance 方法,提供三个参数
* 3.第一个参数就是一个类加载器
* 4.第二个参数就是目标类实现的接口方法数组 new Class[]{Service.class,} 可以多个
* 5.第三个参数是一个实现了 InvocationHandler 接口的实例,实现其中的invoke方法即可
*/
ServiceImpl target = new ServiceImpl(); // 目标类对象作为下面参数
// 一般这个代理proxy会用一个类封装, 返回代理对象即可,提供目标对象参数也就是targer
Service proxy = (Service) Proxy.newProxyInstance(
Main.class.getClassLoader(),
new Class[]{Service.class},
new InvocationHandler() { // 可以用 lambda 表达式简化
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("Before");
// 这里调用目标类的方法的, 可以接收返回值
method.invoke(target, args);
System.out.println("After");
return null;
}
}
);
// 收到返回值
proxy.print("......");
}
}输出结果：
tex
Before
目标类输出: ......
After