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(huì)通過(guò)類的加載,類的連接,類的初始化這三個(gè)步驟來(lái)對(duì)類進(jìn)行初始化。如果不出現(xiàn)意外情況,JVM將會(huì)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(duì)象
- 任何類被使用時(shí),系統(tǒng)都會(huì)為之建立一個(gè) java.lang.Class 對(duì)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(hào)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(duì)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(yǔ)句,則系統(tǒng)依次執(zhí)行這些初始化語(yǔ)句
- 注意:在執(zhí)行第2個(gè)步驟的時(shí)候,系統(tǒng)對(duì)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(wèn)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(lái)強(qiáng)制創(chuàng)建某個(gè)類或接口對(duì)應(yīng)的java.lang.Class對(duì)象
- 初始化某個(gè)類的子類
- 直接使用java.exe命令來(lái)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(guò)獲取到的信息來(lái)創(chuàng)建對(duì)象,調(diào)用方法的一種機(jī)制。由于這種動(dòng)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(duì)象的三種方式
- 類名.class屬性
- 對(duì)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(lái)獲取該類對(duì)應(yīng)的Class對(duì)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(duì)象的getClass()方法,返回該對(duì)象所屬類對(duì)應(yīng)的Class對(duì)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(shuō)明 |
---|---|
Constructor<?>[] getConstructors() | 返回所有公共構(gòu)造方法對(duì)象的數(shù)組 |
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() | 返回所有構(gòu)造方法對(duì)象的數(shù)組 |
Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) | 返回單個(gè)公共構(gòu)造方法對(duì)象 |
Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) | 返回單個(gè)構(gòu)造方法對(duì)象 |
public class ReflectDemo01 { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException { //獲取Class對(duì)象 Class<?> c = Class.forName("com.itheima_02.Student"); //Constructor<?>[] getConstructors() 返回一個(gè)包含 Constructor對(duì)象的數(shù)組, Constructor對(duì)象反映了由該 Class對(duì)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(duì)象表示的類聲明的所有構(gòu)造函數(shù)的 Constructor對(duì)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(duì)象,該對(duì)象反映由該 Class對(duì)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(duì)象,該對(duì)象反映由此 Class對(duì)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(duì)應(yīng)的字節(jié)碼文件對(duì)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(wèn)權(quán)限 //T newInstance(Object... initargs) 使用由此 Constructor對(duì)象表示的構(gòu)造函數(shù),使用指定的初始化參數(shù)來(lái)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(shuō)明 |
---|---|
Field[] getFields() | 返回所有公共成員變量對(duì)象的數(shù)組 |
Field[] getDeclaredFields() | 返回所有成員變量對(duì)象的數(shù)組 |
Field getField(String name) | 返回單個(gè)公共成員變量對(duì)象 |
Field getDeclaredField(String name) | 返回單個(gè)成員變量對(duì)象 |
public class ReflectDemo01 { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException { //獲取Class對(duì)象 Class<?> c = Class.forName("com.itheima_02.Student"); //Field[] getFields() 返回一個(gè)包含 Field對(duì)象的數(shù)組, Field對(duì)象反映由該 Class對(duì)象表示的類或接口的所有可訪問(wèn)的公共字段 //Field[] getDeclaredFields() 返回一個(gè) Field對(duì)象的數(shù)組,反映了由該 Class對(duì)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(duì)象,該對(duì)象反映由該 Class對(duì)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(duì)象,該對(duì)象反映由該 Class對(duì)象表示的類或接口的指定聲明字段 Field addressField = c.getField("address"); //獲取無(wú)參構(gòu)造方法創(chuàng)建對(duì)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(dòng)態(tài)訪問(wèn) //void set(Object obj, Object value) 將指定的對(duì)象參數(shù)中由此 Field對(duì)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(shuō)明 |
---|---|
Method[] getMethods() | 返回所有公共成員方法對(duì)象的數(shù)組,包括繼承的 |
Method[] getDeclaredMethods() | 返回所有成員方法對(duì)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(duì)象 |
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) | 返回單個(gè)成員方法對(duì)象 |
public class ReflectDemo01 { public static void main(String[] args) throws Exception { //獲取Class對(duì)象 Class<?> c = Class.forName("com.itheima_02.Student"); //Method[] getMethods() 返回一個(gè)包含 方法對(duì)象的數(shù)組, 方法對(duì)象反映由該 Class對(duì)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(duì)象以及從超類和超級(jí)接口繼承的類 //Method[] getDeclaredMethods() 返回一個(gè)包含 方法對(duì)象的數(shù)組, 方法對(duì)象反映由 Class對(duì)象表示的類或接口的所有聲明方法,包括public,protected,default(package)訪問(wèn)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(duì)象,該對(duì)象反映由該 Class對(duì)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(duì)象,它反映此表示的類或接口的指定聲明的方法 Class對(duì)象 //public void method1() Method m = c.getMethod("method1"); //獲取無(wú)參構(gòu)造方法創(chuàng)建對(duì)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(wèn)權(quán)限 //Object invoke(Object obj, Object... args) 在具有指定參數(shù)的指定對(duì)象上調(diào)用此 方法對(duì)象表示的基礎(chǔ)方法 //Object:返回值類型 //obj:調(diào)用方法的對(duì)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(guò)泛型檢查
案例需求
通過(guò)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(guò)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(guò)反射來(lái)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(yǔ)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(yǔ)言,無(wú)數(shù)平臺(tái),系統(tǒng)都采用Java語(yǔ)言編寫(xiě)。但是,伴隨著發(fā)展,Java也越來(lái)越龐大,逐漸發(fā)展成為一門“臃腫” 的語(yǔ)言。而且,無(wú)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(lái)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(guò)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(lái)。對(duì)于Java語(yǔ)言來(lái)說(shuō),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(yǔ)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(duì)象并使用
4.在myOne模塊中src目錄下,創(chuàng)建module-info.java,并寫(xiě)入以下內(nèi)容
5. 在myTwo模塊中src目錄下,創(chuàng)建module-info.java,并寫(xiě)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(cè)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(qǐng)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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