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前言：通过观看毕向东老师的java基础视频，查漏补缺，将一些自己掌握的还不牢固的知识写出来，希望和大家交流分享。
一、反射技术是java在运行的时候获取类的基本信息。 反射技术大大提高了程序的扩展性。
二、对于任意一个类，都能够知道这个类中的所有属性和方法；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。
三、反射技术在三大框架struts2，Hibernate，Spring中有广泛应用。
四、反射就是把Java类中的各种成分映射成相应的java类。
五、反射的基石——Class类
1）所有的类文件都有共同属性如字段、方法、构造函数等。把这些类向上抽取，使共性内容封装成一个类，这个类就叫Class（描述字节码文件的对象）。
Class类中就包含属性有field（字段）、method（方法）、construction（构造函数）。
对于field中含有修饰符、类型、变量名等复杂的描述内容，因此可以将字段封装称为一个对象。用来获取类中field的内容，这个对象的描述叫Field。
同理方法和构造函数也被封装成对象Method、Constructor。要想对一个类进行内容的获取，必须要先获取该字节码文件的对象。该对象是Class类型。
2） Class类描述的信息：类的名字，类的访问属性，类所属于的包名，字段名称的列表，方法名称的列表。
每一个字节码就是class的实例对象。如：classcls=Data.class;
3）字节码： 当源程序中用到类时，首先要从硬盘拿到这个类的二进制代码（一个类编译成class放在硬盘上以后，就是二进制代码）
要把这些二进制代码加载到内存中里面来， 再用这些字节码去复制出一个一个对象来。
a）class：Java类用于描述一类事物的共性。类事物有无相应属性，以及这个属性的值是什么，由此类的实例对象确定，不同的实例对象有不同的属性值。
b）Class：指的是Java程序中的各个Java类是属于同一类事物，都是Java程序的类，这些类称为Class。
例如人对应的是Person类，Java类对应的就是Class。Class是Java程序中各个Java类的总称；它是反射的基石，通过Class类来使用反射。
5）获取Class对象的三种方式 。Class对象：加载XX.class文件进内存时就被封装成了对象，该对象就是字节码文件对象。
//方式一：通过对象的getClass方法进行获取。6）九个预定义的Class：
Class clazz=new Person().getClass();//每次都需要具体的类和该类的对象，以及调用getClass方法。
//方式二：任何数据类型都具备着一个静态的属性class,这个属性直接获取到该类型的对应Class对象。
Class clazz=Person.class;//比第一种较为简单，不用创建对象,不用调用getClass方法，但是<span style="color:#FF0000;">还是要使用具体的类</span>，和该类中的一个静态属性class完成。
//方式三：这种方式较为简单，只要知道类的名称即可。不需要使用该类，也不需要去调用具体的属性和行为。就可以获取到Class对象了。
Class clazz=Class.forName("包名.Person");//这种方式仅知道类名就可以获取到该类字节码对象的方式，更有利于扩展
//包名.类名也叫全限定名
a）包括八种基本类型（byte、short、int、long、float、double、char、boolean）的字节码对象和一种返回值为void类型的void.class。
b）Integer.TYPE是Integer类的一个常量，它代表此包装类型包装的基本类型的字节码，所以和int.class是相等的。
基本数据类型的字节码都可以用与之对应的包装类中的TYPE常量表示
7）只要是在源程序中出现的类型都有各自的Class实例对象，如int[].class。数组类型的Class实例对象，可以用Class.isArray()方法判断是否为数组类型的。
8）Class类中的方法
| 返回值 | 方法名 | 方法作用 |
| static Class | forName(String className) | 返回与给定字符串名的类或接口的相关联的Class对象。 |
| Class | getClass() | 返回的是Object运行时的类，即返回Class对象即字节码对象 |
| Constructor | getConstructor() | 返回Constructor对象，它反映此Class对象所表示的类的指定公共构造方法。 |
| Field | getField(String name) | 返回一个Field对象，它表示此Class对象所代表的类或接口的指定公共成员字段。 |
| Field[] | getFields() | 返回包含某些Field对象的数组，表示所代表类中的成员字段。 |
| Method | getMethod(String name,Class… parameterTypes) | 返回一个Method对象，它表示的是此Class对象所代表的类的指定公共成员方法。 |
| Method[] | getMehtods() | 返回一个包含某些Method对象的数组，是所代表的的类中的公共成员方法。 |
| String | getName() | 以String形式返回此Class对象所表示的实体名称。 |
| String | getSuperclass() | 返回此Class所表示的类的超类的名称 |
| boolean | isArray() | 判定此Class对象是否表示一个数组 |
| boolean | isPrimitive() | 判断指定的Class对象是否是一个基本类型。 |
| T | newInstance() | 创建此Class对象所表示的类的一个新实例 |
a) 之前我们用的已知类，创建对象的做法：Person p=new Person();
过程为：
1）JVM查找并加载XX.class文件进内存，并将该文件封装成Class对象。
2）再依据Class对象创建该类具体的实例。
3）调用构造函数对对象进行初始化。
b) 现在用Class对象来获取类实例对象的做法：
String className="包名.Person";
Class clazz=Class.forName(className);
Object obj=clazz.newInstance();
过程为：
1）JVM查找并加载指定名字的字节码文件进内存，并被封装成Class对象。
2）通过Class对象的newInstance方法创建该Class对应的类实例。
3）调用newInstance()方法会去使用该类的空参数构造函数进行初始化。
代码示例：
package reflect;六、Constructor类：当通过指定的构造函数进行对象的初始化，就必须先获取这个构造函数——Constructor。Constructor代表某个类的构造方法。
/**
* 用反射创建对象
* @author songwenju
*
*/
//Person类
class Person{
private String name;
private int age;
public Person() {
super();
}
public Person(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
//覆写toString()方法
@Override
public String toString() {
return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
}
//示例
public class CreateObject {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//这里用的事第三种方式。设置全限定名
String className = "reflect.Person";
//得到Person类的字节码对象
@SuppressWarnings("unchecked")
Class<Person> claz = (Class<Person>) Class.forName(className);
//通过newInstance()创建对象
Person p = claz.newInstance();//调用的空的构造函数，如果类中没有空的构造函数怎么办？就要用Constructer类。
p.setAge(0);
p.setName("songwenju");
System.out.println(p);
}
}
1）获取构造方法：
//得到这个类的所有构造方法：如得到上面示例中Person类的所有构造方法2）创建实例对象：
Constructor[] cons = Class.forName("reflect.Person").getConstructors();
//获取某一个构造方法：由括号里的内容来确定。
Constructor con=Person.class.getConstructor(String.class,int.class);
a）通常方式：Person p = new Person(“lisi”,30);
b）反射方式：Person p= (Person)con.newInstance(“lisi”,30);
3）说明：a）创建实例时newInstance()方法中的参数列表必须与获取Constructor的方法getConstructor()方法中的参数列表一致。
getConstructor(String.class,int.class)和newInstance("lisi",30)
b）newInstance()：构造出一个实例对象，每调用一次就构造一个对象。
c）利用Constructor类来创建类实例的好处是可以指定构造函数，而Class类只能利用无参构造函数创建类实例对象。
代码示例：package reflect;七、Field类，代表某个类中一个成员变量
import java.lang.reflect.Constructor;
/**
* 通过Constructor对象来创建类实例方法
* @author songwenju
*
*/
public class CreateObject_2 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String className = "reflect.Person";
Class claz = Class.forName(className);
//Class claz1 = Person.class;
//获取指定构造函数的类实例
Constructor cons = claz.getConstructor(String.class,int.class);
Person p = (Person) cons.newInstance("songwenju",12);
System.out.println(p);
}
}
1）方法
Field getField(String s);//只能获取公有和父类中公有 Field getDeclaredField(String s);//获取该类中任意成员变量，包括<span style="color:#FF0000;">私有</span>2）代码示例
setAccessible(ture);//如果是私有字段，要先将该私有字段进行取消权限检查的能力。也称暴力访问。
set(Object obj, Object value);//将指定对象变量上此Field对象表示的字段设置为指定的新值。
Object get(Object obj);//返回指定对象上Field表示的字段的值。
<pre name="code" class="java">package reflect;import java.lang.reflect.Field;public class FieldDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { Class<Person> claz = Person.class; Person p = (Person) claz.newInstance(); System.out.println(p); getPersonField(claz, p); } public static void getPersonField(Class<Person> claz,Person p) throws Exception{ //获取所有的成员变量 ,由于成员变量都是私有的。故这里要用getDeclaredFields，否则什么也得不到。 Field[] fs = claz.getDeclaredFields(); for (Field field : fs) { System.out.println(field); } //获取指定的成员变量 //Field fage = claz.getField("age");报异常 Field fname = claz.getDeclaredField("name");//私有变量会报错 System.out.println(fname); //显示改变后的值 //fage.set(p, 12); //System.out.println(fage.get(p)); //暴力访问私有变量 fname.setAccessible(true); fname.set(p, "swj"); System.out.println(fname.get(p)); }}
运行结果：
八、Method类：代表某个类中的一个成员方法。调用某个对象身上的方法，要先得到方法，再针对某个对象调用。
1）专家模式：谁调用这个数据，就是谁在调用它的专家。
变量使用方法，是方法本身知道如何实现执行的过程，也就是“方法对象”调用方法，才执行了方法的每个细节的。
2）Method类的方法
Method[] getMethods();//只获取公共和父类中的方法。
Method[] getDeclaredMethods();//获取本类中包含私有。
Method getMethod("方法名"，参数.class（如果是空参可以写null）);
Object invoke(Object obj ,参数);//调用方法，如果方法是静态，invoke方法中的对象参数可以为null。
例如：获取某个类中的某个方法：（String str =”abc”）
a）通常方式：str.charAt(1)
b）反射方式：
Method charAtMethod =Class.forName(“java.lang.String”).getMethod(“charAt”,int.class);
charAtMethod.invoke(str,1);
//说明：如果传递给Method对象的invoke()方法的第一个参数为null，说明Method对象对应的是一个静态方法
代码示例：
package reflect;运行结果：
import java.lang.reflect.Method;
/**
* 方法的使用
* @author songwenju
*
*/
public class MethodDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<Person> claz = Person.class;
getMethod(claz);
}
public static void getMethod(Class<?> claz) throws Exception{
Person p = (Person) claz.newInstance();
//获取所有方法
Method [] methods = claz.getMethods();//获取本类和父类公共的方法。
methods = claz.getDeclaredMethods();//只获取本类中的方法，包括私有
for (Method method : methods) {
System.out.println(method);
}
System.out.println("--------------------");
Method method = claz.getMethod("toString", null);
Object object = method.invoke(p, null);
System.out.println(object);
}
}
package reflect;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.util.Properties;
/**
* 反射的练习，动态读取配置文件信息
* @author songwenju
*
*/
//USB接口
interface USB{
void open();
void close();
}
//笔记本电脑
class NoteBook{
public void run(){
System.out.println("NoteBook is run");
}
public void useUSB(USB usb){
if (usb != null) {
usb.open();
usb.close();
}
}
}
//鼠标
class MouseUSB implements USB{
@Override
public void open() {
System.out.println("Mouse is use");
}
@Override
public void close() {
System.out.println("Mouse is close");
}
}
//键盘
class KeyUSB implements USB{
@Override
public void open() {
System.out.println("key is use");
}
@Override
public void close() {
System.out.println("key is close");
}
}
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
/*
* 笔记本电脑使用usb设备
*/
NoteBook computer = new NoteBook();
computer.run();
//关联配置文件
File file = new File("usb.properties");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
Properties properties = new Properties();
properties.load(fis);
//System.out.println(properties);
for (int i = 1; i <= properties.size(); i++) {
//获取配置文件中类名
String className = properties.getProperty("usb"+i);
//获取类的Class对象
Class<?> clazz = Class.forName(className);
//得到类实例
USB usb = (USB) clazz.newInstance();
//开始使用
computer.useUSB(usb);
}
fis.close();//关流
}
}
配置文件：usb.properties
usb1=reflect.MouseUSB
运行结果：
九、数组的反射
1）具有相同维数和元素类型的数组属于同一个类型，即具有相同的Class实例对象。
数组字节码的名字：有[和数组对应类型的缩写，如int[]数组的名称为：[I
2）Object[]与String[]没有父子关系，Object与String有父子关系，
所以new Object[]{“aaa”,”bb”}不能强制转换成new String[]{“aaa”,”bb”}; Object x =“abc”能强制转换成String x =“abc”。
3）如何得到某个数组中的某个元素的类型，int a = new int[3]；Object[] obj=new Object[]{”ABC”,1};
无法得到某个数组的具体类型，只能得到其中某个元素的类型， Obj[0].getClass().getName()得到的是java.lang.String。
4）Array工具类用于完成对数组的反射操作。
Array.getLength(Object obj);//获取数组的长度
Array.get(Object obj,int x);//获取数组中的元素
5）基本类型的一维数组可以被当作Object类型使用，不能当作Object[]类型使用；
非基本类型的一维数组，既可以当做Object类型使用，又可以当做Object[]类型使用。
代码示例：
package reflect;运行结果：
import java.lang.reflect.Array;
import java.util.Arrays;
public class ArrayReflect {
public static void main(String[] args) {
int[] a1 = new int[]{1,2,3};
int[] a2 = new int [4];
int[][] a3 = new int[2][4];
String [] a4 = new String[]{"a","b","c"};
//true具有相同维数和元素类型的数组属于同一个类型，即具有相同的Class实例对象。
System.out.println(a1.getClass().equals(a2.getClass()));
//false,不具有相同的维数
System.out.println(a1.getClass().equals(a3.getClass()));
//false,不具有相同的元素类型
System.out.println(a1.getClass().equals(a4.getClass()));
System.out.println(a1.getClass().getName());//[I
System.out.println(a4.getClass().getName());//[Ljava.lang.String;
System.out.println(a1.getClass().getSuperclass());//class java.lang.Object
System.out.println(a4.getClass().getSuperclass());//class java.lang.Object
Object obj1 = a1;
Object obj2 = a3;
Object obj3 = a4;
//Object[] obj11 = a1;这样是不行的，因为a1中的元素是int类型，基本数据类型不是Object
Object[] obj13 = a3;
Object[] obj14 = a4;//这样可以，因为String数组中的元素属于Object
/* Arrays.asList()方法处理int[]和String[]时的差异。
* 打印Arrays.asList(a1);还是跟直接打印a1是一样的
* 打印Arrays.asList(a4);就会把a3的元素打印出来。
*
* 这是因为此方法在JDK1.4版本中，接收的Object类型的数组，
* 而a3可以作为Object数组传入。但是a1不可以作为Object数组传入，所以只能按照JDK1.5版本来处理。
* 在JDK1.5版本中，传入的是一个可变参数，所以a1就被当作是一个object，也就是一个参数，
* 而不是数组传入，所以打印的结果还是跟直接打印a1一样。
*/
System.out.println(a1);//[I@7d206f0
System.out.println(a4);//[Ljava.lang.String;@3929df79
System.out.println(Arrays.asList(a1));//[[I@7d206f0]
System.out.println(Arrays.asList(a4));//[a, b, c]
printObject(a1);
printObject(a4);
printObject("abc");
}
//打印任意数值
private static void printObject(Object obj) {
Class<? extends Object> clazz=obj.getClass();
//如果传入的是数组，则遍历
if(clazz.isArray()){
int len =Array.getLength(obj);//Array工具类获取数组长度方法
for(int i=0;i<len;i++){
System.out.println(Array.get(obj, i));//Array工具获取数组元素
}
System.out.println();
}
else
System.out.println("--->"+obj);
}
}
十、HashCode
只有存入的是具有hashCode算法的集合的，覆写hashCode()方法才有价值。
1）哈希算法的由来：
若在一个集合中查找是否含有某个对象，通常是一个个的去比较，找到后还要进行equals的比较，对象特别多时，效率很低。
而使用HashCode算法，把这个集合分成若干个区域，每个存进来的对象，可以算出一个hashCode值，根据算出来的值，就放到相应的区域中去。
当要查找某一个对象，只要算出这个对象的hashCode值，看属于第几个区域，然后到相应的区域中去寻找，看是否有与此对象相等的对象。这样查找的性能就提高了。
示意图：
2）要想HashCode方法有价值的话，前提是对象存入具有hash算法这种类型的集合。如果不存入是hashCode算法的集合中，则不用复写此方法。
3）如果没有复写hashCode方法，对象的hashCode值是按照内存地址进行计算的。这样即使两个对象的内容是想等的，但是存入集合中的内存
地址值不同，导致hashCode值也不同，被存入的区域也不同。所以两个内容相等的对象，就可以存入集合中。
所以就有这样的说法：如果两个对象equals相等的话，你应该让他们的hashCode也相等。如果对象存入的不是根据hash算法的集合中，就不需要复写hashCode方法。
4）当一个对象存储进HashSet集合中以后，就不能修改这个对象中的那些参与计算哈希值的字段了，否则对象修改后的哈希值与最初存储进HashSet集合中的哈希值就不
同了。在这种情况下，调用contains方法或者remove方法来寻找或者删除这个对象的引用，就会找不到这个对象。从而导致无法从HashSet集合中单独删除当前对象，
从而造成内存泄露。（程序中某一些对象不再被使用，以为被删掉了，但是没有，还一直在占用内存中，当这样的对象慢慢增加时，就会造成内存泄露。）
package reflect;
import java.util.Collection;
import java.util.HashSet;
class HashCodeTest{
private int x;
private int y;
public HashCodeTest(int x, int y) {
super();
this.x = x;
this.y = y;
}
public HashCodeTest() {
super();
}
public int getX() {
return x;
}
public int getY() {
return y;
}
public void setX(int x) {
this.x = x;
}
public void setY(int y) {
this.y = y;
}
@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + x;
result = prime * result + y;
return result;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj) {
return true;
}
if (obj == null) {
return false;
}
if (!(obj instanceof HashCodeTest)) {
return false;
}
HashCodeTest other = (HashCodeTest) obj;
if (x != other.x) {
return false;
}
if (y != other.y) {
return false;
}
return true;
}
@Override
public String toString() {
return "HashCodeTest [x=" + x + ", y=" + y + "]";
}
}
public class HashCodeDemo {
public static void main(String[] args) {
Collection<Object> collection = new HashSet<Object>();
HashCodeTest hct1 = new HashCodeTest(1, 2);
HashCodeTest hct2 = new HashCodeTest(3, 4);
HashCodeTest hct3 = new HashCodeTest(5, 6);
collection.add(hct1);
collection.add(hct2);
collection.add(hct3);
hct1.setX(5);
collection.remove(hct1);
System.out.println(collection.size());
}
}
运行结果：
在remove前后都是3，说明出现内存泄露。
1）框架：通过反射调用Java类的一种方式。
如房地产商造房子用户住，门窗和空调等等内部都是由用户自己安装，房子就是框架，用户需使用此框架，安好门窗等放入
到房地产商提供的框架中。
2）框架和工具类的区别：工具类被用户类调用，而框架是调用用户提供的类。
3）框架机器要解决的核心问题：
我们在写框架（造房子的过程）的时候，调用的类（安装的门窗等）还未出现，那么框架无法知道要被调用的类名，
所以在程序中无法直接new其某个类的实例对象，而要用反射来做。
4）简单框架程序的步骤：
a）右击项目File命名一个配置文件如：config.properties,然后写入配置信息。如键值对：className=java.util.ArrayList，
等号右边的配置键，右边是值。
b）代码实现，加载此文件：
①将文件读取到读取流中，要写出配置文件的绝对路径。
如：InputStream is=new FileInputStream(“配置文件”);
②用Properties类的load()方法将流中的数据存入集合。
③关闭流：关闭的是读取流，因为流中的数据已经加载进内存。
c）通过getProperty()方法获取className，即配置的值，也就是某个类名。
d）用反射的方式，创建对象newInstance()。
e）执行程序主体功能
改例子的代码上面已经提供。
十二、类加载器
1）类加载器是将.class的文件加载进内存，也可将普通文件中的信息加载进内存。
2）文件的加载问题：
a）eclipse会将源程序中的所有.java文件编译成.class文件，然后放到classPath指定的目录中去。并且会将非.java文件原封
不动的复制到.class指定的目录中去。在运行的时候，执行的是.class文件。
b）将配置文件放到.class文件目录中一同打包，类加载器就会一同加载。
3）资源文件的加载：是使用类加载器。
a）由类加载器ClassLoader来加载进内存，即用getClassLoader()方法获取类加载器，然后用类加载器的
getResourceAsStream(String name)方法，将配置文件（资源文件）加载进内存。利用类加载器来加载配置文件，
需把配置文件放置的包名一起写上。这种方式只有读取功能。
b）Class类也提供getResourceAsStream方法来加载资源文件，其实它内部就是调用了ClassLoader的方法。
这时配置文件是相对类文件的当前目录的，也就是说用这种方法，配置文件前面可以省略包名。
如：类名.class.getResourceAsStream(“资源文件名”)
4）配置文件的路径问题：
a）用绝对路径，通过getRealPath()方法运算出来具体的目录，而不是内部编码出来的。
一般先得到用户自定义的总目录，在加上自己内部的路径。可以通过getRealPath()方法获取文件路径。
对配置文件修改是需要要储存到配置文件中，那么就要得到它的绝对路径才行，因此，配置文件要放到程序的内部。
b）name的路径问题：
①如果配置文件和classPath目录没关系，就必须写上绝对路径，
②如果配置文件和classPath目录有关系，即在classPath目录中或在其子目录中（一般是资源文件夹resource），
那么就得写相对路径，因为它自己了解自己属于哪个包，是相对于当前包而言的。
代码示例：package reflect;运行结果：
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;
/**
* 演示三种加载类文件的方式
* @author songwenju
*
*/
public class LoadDemo {
public static void main(String[] args)throws Exception {
Properties props = new Properties();
//方式一，用FileInputStream
InputStream ips = new FileInputStream("src/reflect/config.properties");
/* 方式二：
* 一个类加载器能加载.class文件，那它当然也能加载classpath环境下的其他文件，
* 既然它有如此能力,它也只能加载classpath环境下的那些文件。
*/
ips = LoadDemo.class.getResourceAsStream("/reflect/config.properties");
//方式三：Class提供了一个便利方法，用加载当前类的那个类加载器去加载相同包目录下的文件
//直接使用类加载器时，不能以/打头。
ips = LoadDemo.class.getClassLoader().getResourceAsStream("reflect/config.properties");
props.load(ips);
ips.close();
String className = props.getProperty("ClassName");
System.out.println(className);
}
}
