JAVA中反射機(jī)制和模塊化的深入講解
一.類加載
1.1類加載描述
當(dāng)程序要使用某個(gè)類時(shí),如果該類還未被加載到內(nèi)存中,則系統(tǒng)會通過類的加載,類的連接,類的初始化這三個(gè)步驟來對類進(jìn)行初始化。如果不出現(xiàn)意外情況,JVM將會連續(xù)完成這三個(gè)步驟,所以有時(shí)也把這三個(gè)步驟統(tǒng)稱為類加載或者類初始化
1.2類的加載
- 就是指將class文件讀入內(nèi)存,并為之創(chuàng)建一個(gè) java.lang.Class 對象
- 任何類被使用時(shí),系統(tǒng)都會為之建立一個(gè) java.lang.Class 對象
1.3類的連接
- 驗(yàn)證階段:用于檢驗(yàn)被加載的類是否有正確的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并和其他類協(xié)調(diào)一致
- 準(zhǔn)備階段:負(fù)責(zé)為類的類變量分配內(nèi)存,并設(shè)置默認(rèn)初始化值
- 解析階段:將類的二進(jìn)制數(shù)據(jù)中的符號引用替換為直接引用
1.4類的初始化
1.4.1類初始化的作用
在該階段,主要就是對類變量進(jìn)行初始化
1.4.2初始化步驟
- 假如類還未被加載和連接,則程序先加載并連接該類
- 假如該類的直接父類還未被初始化,則先初始化其直接父類
- 假如類中有初始化語句,則系統(tǒng)依次執(zhí)行這些初始化語句
- 注意:在執(zhí)行第2個(gè)步驟的時(shí)候,系統(tǒng)對直接父類的初始化步驟也遵循初始化步驟1-3
1.4.3類的初始化時(shí)機(jī)
- 創(chuàng)建類的實(shí)例
- 調(diào)用類的類方法
- 訪問類或者接口的類變量,或者為該類變量賦值
- 使用反射方式來強(qiáng)制創(chuàng)建某個(gè)類或接口對應(yīng)的java.lang.Class對象
- 初始化某個(gè)類的子類
- 直接使用java.exe命令來運(yùn)行某個(gè)主類
二.反射
2.1反射的概述
是指在運(yùn)行時(shí)去獲取一個(gè)類的變量和方法信息。然后通過獲取到的信息來創(chuàng)建對象,調(diào)用方法的一種機(jī)制。由于這種動態(tài)性,可以極大的增強(qiáng)程序的靈活性,程序不用在編譯期就完成確定,在運(yùn)行期仍然可以擴(kuò)展
2.2獲取Class類對象的三種方式
- 類名.class屬性
- 對象名.getClass()方法
- Class.forName(全類名)方法
public class ReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//使用類的class屬性來獲取該類對應(yīng)的Class對象
Class<Student> c1 = Student.class;
System.out.println(c1);
Class<Student> c2 = Student.class;
System.out.println(c1 == c2);
System.out.println("--------");
//調(diào)用對象的getClass()方法,返回該對象所屬類對應(yīng)的Class對象
Student s = new Student();
Class<? extends Student> c3 = s.getClass();
System.out.println(c1 == c3);
System.out.println("--------");
//使用Class類中的靜態(tài)方法forName(String className)
Class<?> c4 = Class.forName("com.itheima_02.Student");
System.out.println(c1 == c4);
}
}
2.3反射獲取構(gòu)造方法
| 方法名 | 說明 |
|---|---|
| Constructor<?>[] getConstructors() | 返回所有公共構(gòu)造方法對象的數(shù)組 |
| Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() | 返回所有構(gòu)造方法對象的數(shù)組 |
| Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) | 返回單個(gè)公共構(gòu)造方法對象 |
| Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) | 返回單個(gè)構(gòu)造方法對象 |
public class ReflectDemo01 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
//獲取Class對象
Class<?> c = Class.forName("com.itheima_02.Student");
//Constructor<?>[] getConstructors() 返回一個(gè)包含 Constructor對象的數(shù)組, Constructor對象反映了由該 Class對象表示的類的所有公共構(gòu)造函數(shù)
// Constructor<?>[] cons = c.getConstructors();
//Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 返回反映由該 Class對象表示的類聲明的所有構(gòu)造函數(shù)的 Constructor對象的數(shù)組
Constructor<?>[] cons = c.getDeclaredConstructors();
for(Constructor con : cons) {
System.out.println(con);
}
System.out.println("--------");
//Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回一個(gè) Constructor對象,該對象反映由該 Class對象表示的類的指定公共構(gòu)造函數(shù)
//Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回一個(gè) Constructor對象,該對象反映由此 Class對象表示的類或接口的指定構(gòu)造函數(shù)
//參數(shù):你要獲取的構(gòu)造方法的參數(shù)的個(gè)數(shù)和數(shù)據(jù)類型對應(yīng)的字節(jié)碼文件對象
Constructor<?> con = c.getConstructor();
//Constructor提供了一個(gè)類的單個(gè)構(gòu)造函數(shù)的信息和訪問權(quán)限
//T newInstance(Object... initargs) 使用由此 Constructor對象表示的構(gòu)造函數(shù),使用指定的初始化參數(shù)來創(chuàng)建和初始化構(gòu)造函數(shù)的聲明類的新實(shí)例
Object obj = con.newInstance();
System.out.println(obj);
// Student s = new Student();
// System.out.println(s);
}
}
2.4反射獲取成員變量
| 方法名 | 說明 |
|---|---|
| Field[] getFields() | 返回所有公共成員變量對象的數(shù)組 |
| Field[] getDeclaredFields() | 返回所有成員變量對象的數(shù)組 |
| Field getField(String name) | 返回單個(gè)公共成員變量對象 |
| Field getDeclaredField(String name) | 返回單個(gè)成員變量對象 |
public class ReflectDemo01 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
//獲取Class對象
Class<?> c = Class.forName("com.itheima_02.Student");
//Field[] getFields() 返回一個(gè)包含 Field對象的數(shù)組, Field對象反映由該 Class對象表示的類或接口的所有可訪問的公共字段
//Field[] getDeclaredFields() 返回一個(gè) Field對象的數(shù)組,反映了由該 Class對象表示的類或接口聲明的所有字段
// Field[] fields = c.getFields();
Field[] fields = c.getDeclaredFields();
for(Field field : fields) {
System.out.println(field);
}
System.out.println("--------");
//Field getField(String name) 返回一個(gè) Field對象,該對象反映由該 Class對象表示的類或接口的指定公共成員字段
//Field getDeclaredField(String name) 返回一個(gè) Field對象,該對象反映由該 Class對象表示的類或接口的指定聲明字段
Field addressField = c.getField("address");
//獲取無參構(gòu)造方法創(chuàng)建對象
Constructor<?> con = c.getConstructor();
Object obj = con.newInstance();
// obj.addressField = "西安";
//Field提供有關(guān)類或接口的單個(gè)字段的信息和動態(tài)訪問
//void set(Object obj, Object value) 將指定的對象參數(shù)中由此 Field對象表示的字段設(shè)置為指定的新值
addressField.set(obj,"西安"); //給obj的成員變量addressField賦值為西安
System.out.println(obj);
// Student s = new Student();
// s.address = "西安";
// System.out.println(s);
}
}
2.5反射獲取成員方法
| 方法名 | 說明 |
|---|---|
| Method[] getMethods() | 返回所有公共成員方法對象的數(shù)組,包括繼承的 |
| Method[] getDeclaredMethods() | 返回所有成員方法對象的數(shù)組,不包括繼承的 |
| Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) | 返回單個(gè)公共成員方法對象 |
| Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) | 返回單個(gè)成員方法對象 |
public class ReflectDemo01 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//獲取Class對象
Class<?> c = Class.forName("com.itheima_02.Student");
//Method[] getMethods() 返回一個(gè)包含 方法對象的數(shù)組, 方法對象反映由該 Class對象表示的類或接口的所有公共方法,包括由類或接口聲明的對象以及從超類和超級接口繼承的類
//Method[] getDeclaredMethods() 返回一個(gè)包含 方法對象的數(shù)組, 方法對象反映由 Class對象表示的類或接口的所有聲明方法,包括public,protected,default(package)訪問和私有方法,但不包括繼承方法
// Method[] methods = c.getMethods();
Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
for(Method method : methods) {
System.out.println(method);
}
System.out.println("--------");
//Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 返回一個(gè) 方法對象,該對象反映由該 Class對象表示的類或接口的指定公共成員方法
//Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 返回一個(gè) 方法對象,它反映此表示的類或接口的指定聲明的方法 Class對象
//public void method1()
Method m = c.getMethod("method1");
//獲取無參構(gòu)造方法創(chuàng)建對象
Constructor<?> con = c.getConstructor();
Object obj = con.newInstance();
// obj.m();
//在類或接口上提供有關(guān)單一方法的信息和訪問權(quán)限
//Object invoke(Object obj, Object... args) 在具有指定參數(shù)的指定對象上調(diào)用此 方法對象表示的基礎(chǔ)方法
//Object:返回值類型
//obj:調(diào)用方法的對象
//args:方法需要的參數(shù)
m.invoke(obj);
}
}
2.6反射的案例
2.6.1反射練習(xí)之越過泛型檢查
案例需求
通過反射技術(shù),向一個(gè)泛型為Integer的集合中添加一些字符串?dāng)?shù)據(jù)
代碼
public class ReflectTest01 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//創(chuàng)建集合
ArrayList<Integer> array = new ArrayList<Integer>();
// array.add(10);
// array.add(20);
// array.add("hello");
Class<? extends ArrayList> c = array.getClass();
Method m = c.getMethod("add", Object.class);
m.invoke(array,"hello");
m.invoke(array,"world");
m.invoke(array,"java");
System.out.println(array);
}
}
2.6.2運(yùn)行配置文件中指定類的指定方法
案例需求
通過反射運(yùn)行配置文件中指定類的指定方法
代碼
public class ReflectTest02 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//加載數(shù)據(jù)
Properties prop = new Properties();
FileReader fr = new FileReader("myReflect\\class.txt");
prop.load(fr);
fr.close();
/*
className=com.itheima_06.Student
methodName=study
*/
String className = prop.getProperty("className");
String methodName = prop.getProperty("methodName");
//通過反射來使用
Class<?> c = Class.forName(className);//com.itheima_06.Student
Constructor<?> con = c.getConstructor();
Object obj = con.newInstance();
Method m = c.getMethod(methodName);//study
m.invoke(obj);
}
}
三.模塊化
3.1模塊化概述
Java語言隨著這些年的發(fā)展已經(jīng)成為了一門影響深遠(yuǎn)的編程語言,無數(shù)平臺,系統(tǒng)都采用Java語言編寫。但是,伴隨著發(fā)展,Java也越來越龐大,逐漸發(fā)展成為一門“臃腫” 的語言。而且,無論是運(yùn)行一個(gè)大型的軟件系統(tǒng),還是運(yùn)行一個(gè)小的程序,即使程序只需要使用Java的部分核心功能, JVM也要加載整個(gè)JRE環(huán)境。 為了給Java“瘦身”,讓Java實(shí)現(xiàn)輕量化,Java 9正式的推出了模塊化系統(tǒng)。Java被拆分為N多個(gè)模塊,并允許Java程序可以根據(jù)需要選擇加載程序必須的Java模塊,這樣就可以讓Java以輕量化的方式來運(yùn)行
其實(shí),Java 7的時(shí)候已經(jīng)提出了模塊化的概念,但由于其過于復(fù)雜,Java 7,Java 8都一直未能真正推出,直到Java 9才真正成熟起來。對于Java語言來說,模塊化系統(tǒng)是一次真正的自我革新,這種革新使得“古老而龐大”的Java語言重新煥發(fā)年輕的活力
3.2模塊化使用
1.在項(xiàng)目中創(chuàng)建兩個(gè)模塊。一個(gè)是myOne,一個(gè)是myTwo
2.在myOne模塊中創(chuàng)建以下包和以下類,并在類中添加方法

3.在myTwo模塊中創(chuàng)建以下包和以下類,并在類中創(chuàng)建對象并使用

4.在myOne模塊中src目錄下,創(chuàng)建module-info.java,并寫入以下內(nèi)容

5. 在myTwo模塊中src目錄下,創(chuàng)建module-info.java,并寫入以下內(nèi)容

3.3模塊化的基本使用
1.在myOne模塊中新建一個(gè)包,提供一個(gè)接口和兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類

2.在myOne模塊中修改module-info.java文件,添加以下內(nèi)容

3.在myTwo模塊中新建一個(gè)測試類

4.在myTwo模塊中修改module-info.java文件,添加以下內(nèi)容

總結(jié)
到此這篇關(guān)于JAVA中反射機(jī)制和模塊化的文章就介紹到這了,更多相關(guān)JAVA反射機(jī)制和模塊化內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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