java學習（二）-反射機制

java反射介紹

什麼是反射？
- 可以在運行過程中，動態的獲取對象信息，操作對象，從而修改程序的狀態、行爲
- 反射是java中非常重要的一環，是框架設計的靈魂
什麼是框架：
- 框架是一個半成品的軟件，在框架的基礎上進行開發，可以極大的簡化編碼

java Class對象

在瞭解java發射之前，需要了解Class對象，這是反射的基礎：
- Class類的實例，表示正在運行的Java應用程序的類和接口
- 存在於java.lang中的一個包，擁有私有構造函數
- Class對象：在加載時由Java虛擬機調用類加載器中defineClass對象構造的
獲取Class對象的四種方式：
- 方式1：Class.forName(“全類名”)：動態加載字節碼進內存：多用於配置文件讀取，比如spring中的配置中讀取driverClass
- 方式2：類名.class：獲取反射對象，多用於參數傳遞
- 方式3：Object.getClass()：多用於對象的獲取字節碼的方式
- 方式4：內置的類型的TYPE（部分java內置的存在）：Integer.TYPE.getClass();
注意1：方式2和方式3返回類型是不一樣的：

類名.class	Object.getClass()
class是類的屬性	getClass是類的方法
靜態解析，編譯器解析	動態加載，運行期確定
返回確定：Class<類>	返回爲向上限定，動態：Class<? Extends Object>

Class<Bird> birdClass = Bird.class;  // 返回具體類，爲靜態解析
Class<? extends Bird> aClass = bird.getClass();  // 返回向上限定類，可以返回子類信息，有多態能力

注意2：同一個字節碼文件，只會被加載器加載一次，故：
- 上面四種方式獲取的Class對象，都是同一個：可以通過hashCode()方法判斷
- 都可以通過newInstance創建對象

class BirdTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 三種獲取Class的方式，並且都可以newInstance創建對象
        Bird bird = Bird.class.newInstance();
        Bird bird1 = (Bird) Class.forName("classTest.Bird").newInstance();
        Bird bird2 = new Bird().getClass().newInstance();
        System.out.println(bird);
        System.out.println(bird1);
        System.out.println(bird2);
    }
}

萬物皆對象Class：

@Test
public void testAllIsClass() {
    System.out.println("對象Class：" + Object.class);
    System.out.println("接口Class：" + Comparable.class);
    System.out.println("一維數組Class：" + String[].class);
    System.out.println("二維數組Class" + int[][].class);
    System.out.println("註解Class：" + Override.class);
    System.out.println("枚舉Class：" + ElementType.class);
    System.out.println("基礎類型Class：" + int.class);
    System.out.println("void類型Class：" + void.class);
    System.out.println("Class自身的class：" + Class.class);

    System.out.println("類型一樣，維度一樣的數組，擁有同樣的Class(hascode一樣)：");
    System.out.println(new int[10].hashCode());
    System.out.println(new int[50].hashCode());
}

輸出：

對象Class：class java.lang.Object
接口Class：interface java.lang.Comparable
一維數組Class：class [Ljava.lang.String;      # 一維數組，有一箇中括號
二維數組Classclass [[I             # 二維數組，有兩個中括號
註解Class：interface java.lang.Override
枚舉Class：class java.lang.annotation.ElementType
基礎類型Class：int
void類型Class：void
Class自身的class：class java.lang.Class
類型一樣，維度一樣的數組，擁有同樣的Class(hascode一樣)：
2121744517
2121744517

Class對象使用

可以獲取/操作如下對象：

成員變量Filed
成員函數Method
構造函數Constructor
註解Annotation
實現的接口Interfaces
父類SuperClass
包名Package
枚舉元素EnumConstants
判斷是否是接口、註解、實例匹配等等

代碼：

創建測試類Anamal：

package classTest;

public interface Anamal {
    void sing();
}

創建測試類Fly：

package classTest;

class Fly {
}

創建測試註解：

package classTest;


import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD, ElementType.FIELD})
// 注意，發射獲取的註解，需要爲RUNTIME.  因爲SOURCE和CLASS無法在運行階段被獲取
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation {
    String value() default "";
    String user() default "lanyyyy";
}

創建測試類Bird：

package classTest;

@MyAnnotation(value = "我的註解")
public class Bird extends Fly implements Anamal {
    public String name;
    private int age;

    enum xEnums {
        a,
        b,
        c
    }

    public Bird(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Bird() {
    }

    private Bird(int age) {
        this.age = age;
    }

    private void fly() {
        System.out.println("I can fly...");
    }

    @Override
    public void sing() {
        System.out.println("I can sing...");
    }

    @MyAnnotation
    protected void sleep(int a) {
        System.out.println("I am sleep " + a + " s");
    }

    @Override
    @MyAnnotation
    public String toString() {
        return "Bird{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

}

Field操作：

    @Test
    public void test1Field() throws Exception {
        // 1. 獲取成員變量
        System.out.println("################# 1. 獲取成員變量 #################");
        Field name = birdClass.getField("name");    // 獲取公有變量
        Field[] fields = birdClass.getFields();         // 獲取所有公有變量
        Field[] declaredFields = birdClass.getDeclaredFields(); // 獲取所有公有變量
        Field age = birdClass.getDeclaredField("age");  // 獲取指定名稱的變量
        System.out.println("getFiled: " + name);
        System.out.println("getDeclaredField" + age);
        for (Field field : fields) {
            System.out.println("getFileds: " + field);
        }
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            System.out.println("getDeclaredFields: " + declaredField);
        }
        System.out.println("setAccessible是啓動、禁用訪問安全檢查的開關");
        System.out.println("暴力反射修改變量前：" + bird);
        age.setAccessible(true);
        age.setInt(bird, 22);
        System.out.println("暴力反射修改變量後：" + bird);

    }

輸出：

################# 1. 獲取成員變量 #################
getFiled: public java.lang.String classTest.Bird.name
getDeclaredFieldprivate int classTest.Bird.age
getFileds: public java.lang.String classTest.Bird.name
getDeclaredFields: public java.lang.String classTest.Bird.name
getDeclaredFields: private int classTest.Bird.age
setAccessible是啓動、禁用訪問安全檢查的開關
暴力反射修改變量前：Bird{name='null', age=0}
暴力反射修改變量後：Bird{name='null', age=22}

操作方法：

    @Test
    public void test2Method() throws Exception {
        // 2. 獲取成員方法
        System.out.println("################# 2. 獲取成員方法 #################");
        // 注意區別：
        //  getMethods：當前類公共方法 + 父類公共方法
        //  getDeclaredMethods：當前類所有方法
        Method sing = birdClass.getMethod("sing");  // 獲取sing方法（必須是公共的）
        Method[] methods = birdClass.getMethods();
        Method say = birdClass.getDeclaredMethod("fly");
        Method[] declaredMethods = birdClass.getDeclaredMethods();
        System.out.println("getMethod: " + sing);
        System.out.println("getDeclaredMethod: " + say);
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("getMethods: " + method);
        }
        for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
            System.out.println("getDeclaredMethods: " + declaredMethod);
        }
        System.out.println("調用一下私有方法-需要暴力反射： ");
        Method fly = birdClass.getDeclaredMethod("fly");
        fly.setAccessible(true);
        fly.invoke(bird);
        System.out.println("調用一下公有方法-帶參： ");
        for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
            if (declaredMethod.getName().equals("sleep")) {
                declaredMethod.invoke(bird, 1111);
            }
        }
    }

輸出：

################# 2. 獲取成員方法 #################
getMethod: public void classTest.Bird.sing()
getDeclaredMethod: private void classTest.Bird.fly()
getMethods: public void classTest.Bird.sing()
getMethods: public java.lang.String classTest.Bird.toString()
getMethods: public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
getMethods: public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
getMethods: public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
getMethods: public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
getMethods: public native int java.lang.Object.hashCode()
getMethods: public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
getMethods: public final native void java.lang.Object.notify()
getMethods: public final native void java.lang.Object.notifyAll()
getDeclaredMethods: public void classTest.Bird.sing()
getDeclaredMethods: private void classTest.Bird.fly()
getDeclaredMethods: public java.lang.String classTest.Bird.toString()
getDeclaredMethods: protected void classTest.Bird.sleep(int)
調用一下私有方法-需要暴力反射： 
I can fly...
調用一下公有方法-帶參： 
I am sleep 1111 s

操作構造函數

    @Test
    public void test3Constructor() throws Exception {
        System.out.println("################# 3. 獲取構造函數 #################");
        Constructor<?>[] constructors = birdClass.getConstructors();    // 獲取公共構造函數
        Constructor<?>[] declaredConstructors = birdClass.getDeclaredConstructors();
        System.out.println("getConstructors 公共構造函數");
        for (Constructor<?> constructor : constructors) {
            System.out.println("getConstructors： " + constructor.toString());
        }
        System.out.println("getDeclaredConstructors  所有構造函數");
        for (Constructor<?> declaredConstructor : declaredConstructors) {
            System.out.println("getDeclaredConstructors: " + declaredConstructor.toString());
            System.out.println("構造函數參數個數：" + declaredConstructor.getParameterCount());
        }

        // 利用反射創建對象
        System.out.println("直接new：" + new Bird());
        // newInstance默認調用的是無參public構造函數，如果構造爲私有，會報錯異常
        System.out.println("newInstance（默認調用空構造函數，且爲public）：" + Bird.class.newInstance());
        // 獲取構造函數，測試：獲取私有的、int入參的構造函數
        Constructor<Bird> declaredConstructor = birdClass.getDeclaredConstructor(int.class);
        declaredConstructor.setAccessible(true);  // 需要暴力反射
        Bird birdRef = declaredConstructor.newInstance(100);
        System.out.println("反射獲取構造函數： " + birdRef);
    }

輸出：

################# 3. 獲取構造函數 #################
getConstructors 公共構造函數
getConstructors： public classTest.Bird(java.lang.String,int)
getConstructors： public classTest.Bird()
getDeclaredConstructors  所有構造函數
getDeclaredConstructors: public classTest.Bird(java.lang.String,int)
構造函數參數個數：2
getDeclaredConstructors: private classTest.Bird(int)
構造函數參數個數：1
getDeclaredConstructors: public classTest.Bird()
構造函數參數個數：0
直接new：Bird{name='null', age=0}
newInstance（默認調用空構造函數，且爲public）：Bird{name='null', age=0}
反射獲取構造函數： Bird{name='null', age=100}

操作註解：

    /**
     * 測試獲取註解
     */
    @Test
    public void test4Annotation() {
        System.out.println("################# 4. 獲取所有註解 #################");
        System.out.println("---------獲取類上註解：");
        // 注意自定義註解的範圍
        Annotation[] annotations = birdClass.getDeclaredAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println(annotation);
        }
        System.out.println("---------獲取指定註解：");
        MyAnnotation declaredAnnotation = birdClass.getDeclaredAnnotation(MyAnnotation.class);
        System.out.println("指定註解value值：" + declaredAnnotation.value());
        System.out.println("指定註解user值：" + declaredAnnotation.user());

        System.out.println("---------獲取方法上的註解： ");
        Method[] declaredMethods = birdClass.getDeclaredMethods();
        for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
            Annotation[] annotations1 = declaredMethod.getDeclaredAnnotations();
            if (annotations1 != null && annotations.length != 0) {
                System.out.println(declaredMethod.getName() + "上的註解爲：" + Arrays.toString(annotations1));
            }
        }
    }

輸出：

################# 4. 獲取所有註解 #################
---------獲取類上註解：
@classTest.MyAnnotation(user=lanyyyy, value=我的註解)
---------獲取指定註解：
指定註解value值：我的註解
指定註解user值：lanyyyy
---------獲取方法上的註解： 
sing上的註解爲：[]
fly上的註解爲：[]
toString上的註解爲：[@classTest.MyAnnotation(user=lanyyyy, value=)]
sleep上的註解爲：[@classTest.MyAnnotation(user=lanyyyy, value=)]

操作接口：

    /**
     * 測試父接口類
     */
    @Test
    public void test5Interfaces() {
        System.out.println("################# 5. 測試父接口類 #################");
        Class<?>[] interfaces = birdClass.getInterfaces();
        System.out.println("父接口爲：" + Arrays.toString(interfaces));
    }

輸出：

################# 5. 測試父接口類 #################
父接口爲：[interface classTest.Anamal]

操作直接父類

    /**
     * 獲取直接父類
     */
    @Test
    public void test6SuperClass() {
        System.out.println("################# 6. 獲取直接父類 #################");
        Class<? super Bird> superclass = birdClass.getSuperclass();
        System.out.println("直接父類爲：" + superclass);
    }

輸出：

```################# 6. 獲取直接父類 #################
直接父類爲：class classTest.Fly

操作包

    /**
     * 測試包
     */
    @Test
    public void test7Package() {
        System.out.println("################# 7. 測試包名 #################");
        Package aPackage = birdClass.getPackage();
        System.out.println("包名爲：" + aPackage);
    }

輸出：

################# 7. 測試包名 #################
包名爲：package classTest

操作枚舉

    /**
     * 獲取枚舉
     */
    @Test
    public void test8Enum() {
        System.out.println("################# 8. 獲取枚舉：必須是枚舉的class才能調用 #################");
        Bird.xEnums[] enumConstants1 = Bird.xEnums.class.getEnumConstants();
        System.out.println("枚舉裏的變量爲：" + Arrays.toString(enumConstants1));
        System.out.println("Bird.xEnums.class 是否是枚舉？ " + Bird.xEnums.class.isEnum());
        System.out.println("Bird.class 是否是枚舉？ " + Bird.class.isEnum());
    }

輸出：

################# 8. 獲取枚舉：必須是枚舉的class才能調用 #################
枚舉裏的變量爲：[a, b, c]
Bird.xEnums.class 是否是枚舉？ true
Bird.class 是否是枚舉？ false

其它操作

    /**
     * 判斷是否是接口、註解、實例匹配等等
     */
    @Test
    public void test9Self() {
        System.out.println("################# 9. 判斷是否是接口、註解、實例匹配等等 #################");
        System.out.println("birdClass是否是接口？ " + birdClass.isInterface());
        System.out.println("birdClass是否是數組？ " + birdClass.isArray());
        System.out.println("birdClass是否是註解？ " + birdClass.isAnnotation());
        System.out.println("birdClass是否是基本類型？(int,float...)？ " + birdClass.isPrimitive());
        System.out.println("MyAnnotation是否是註解？ " + MyAnnotation.class.isAnnotation());
        System.out.println("bird實例是否是Bird.class？ " + birdClass.isInstance(bird));
        System.out.println("bird實例是否是Bird.class？ " + bird.getClass().isInstance(bird));
        System.out.println("bird的類加載器爲：" + bird.getClass().getClassLoader());
        System.out.println(bird.getClass().getClasses());
        System.out.println("bird的返回底層類的立即封閉類：" + bird.getClass().getEnclosingClass());
        System.out.println("bird的返回底層類的立即封閉類：" + bird.getClass().getEnclosingConstructor());
        System.out.println("bird的返回底層類的立即封閉類：" + bird.getClass().getEnclosingMethod());
    }

輸出：

################# 9. 判斷是否是接口、註解、實例匹配等等 #################
birdClass是否是接口？ false
birdClass是否是數組？ false
birdClass是否是註解？ false
birdClass是否是基本類型？(int,float...)？ false
MyAnnotation是否是註解？ true
bird實例是否是Bird.class？ true
bird實例是否是Bird.class？ true
bird的類加載器爲：sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
[Ljava.lang.Class;@7e774085
bird的返回底層類的立即封閉類：null
bird的返回底層類的立即封閉類：null
bird的返回底層類的立即封閉類：null

反射操作泛型：

【未完待續】

反射問題：

反射的執行效率：
- 跟new方式的對象調用，反射調用效率有明顯降低。故，非特殊時，請不要使用反射；
- 反射經常被調用的時候，可以將setAccessible置爲true，可提升效率
反射的跟JVM加載有強相關，這裏暫時不對JVM做贅述

參考

狂神說java

java學習（二）-反射機制

java反射介紹

java Class對象

Class對象使用

可以獲取/操作如下對象：

代碼：

反射操作泛型：

反射問題：

參考

使用neovim打造go ide(支持代碼跳轉, 代碼補全, 實時語法檢查)

挑戰程序設計競賽 2.3章習題 poj 3046 Ant Counting

Shell/Python中的用戶名獲取

滾動升級和灰度發佈常見場景(未完待續)

java學習（三）-異常機制

jdbc-3-事務以及隔離性驗證

jdbc-2-基本數據庫操作

java學習（二）-反射機制

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結