java反射笔记（学习尚硅谷java基础教程）

                                            反射
一、概述：Reflection
    Reflection（反射）是被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。
    加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。
        正常方式：引入需要的”包类”名称--->通过new实例化--->取得实例化对象
        反射方式：实例化对象--->getClass()方法--->得到完整的“包类”名称
    动态语言和静态语言
        1、动态语言:在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。主要动态语言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python、Erlang。
        2、静态语言:运行时结构不可变的语言就是静态语言。如Java、C、C++。
     Java反射机制提供的功能
        在运行时判断任意一个对象所属的类
        在运行时构造任意一个类的对象
        在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
        在运行时获取泛型信息
        在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
        在运行时处理注解
        生成动态代理
     反射相关的主要API
         java.lang.Class:代表一个类
         java.lang.reflect.Method:代表类的方法
         java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量
         java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造器
         … …

二、理解Class类并获取Class实例
     Class类：此类是Java反射的源头。
        在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承：public final Class getClass()
        一个 Class 对象包含了特定某个结构(class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[])的有关信息。
         Class本身也是一个类
         Class 对象只能由系统建立对象
         一个加载的类在 JVM 中只会有一个Class实例
         一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
         每个类的实例都会记得自己是由哪个 Class 实例所生成
         通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
         Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象
        常用方法：
            static Class forName(String name)                   返回指定类名 name 的 Class 对象
            Object newInstance()                                调用缺省构造函数，返回该Class对象的一个实例
            getName()                                           返回此Class对象所表示的实体（类、接口、数组类、基本类型或void）名称
            Class getSuperClass()                               返回当前Class对象的父类的Class对象
            Class [] getInterfaces()                            获取当前Class对象的接口
            ClassLoader getClassLoader()                        返回该类的类加载器
            Class getSuperclass()                               返回表示此Class所表示的实体的超类的Class
            Constructor[] getConstructors()                     返回一个包含某些Constructor对象的数组
            Field[] getDeclaredFields()                         返回Field对象的一个数组
            Method getMethod(Stringname,Class … paramTypes)     返回一个Method对象，此对象的形参类型为paramType
     获取Class实例
        1）前提：若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高
            实例：Class clazz = String.class;
        2）前提：已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象
            实例：Class clazz = “www.atguigu.com”.getClass();
        3）前提：已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException
            实例：Class clazz = Class.forName(“java.lang.String”);
        4）其他方式
            ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();
            Class clazz4 = cl.loadClass(“类的全类名”);
     哪些类型可以有Class对象
        （1）class：外部类，成员(成员内部类，静态内部类)，局部内部类，匿名内部类
        （2）interface：接口
        （3）[]：数组
        （4）enum：枚举
        （5）annotation：注解@interface
        （6）primitive type：基本数据类型
        （7）void

三、类的加载与ClassLoader的理解
     类的加载过程
        类的加载(Load):将类的class文件读入内存，并为之创建一个java.lang.Class对象。此过程由类加载器完成
        类的链接(Link):将类的二进制数据合并到JRE中.
        类的初始化(Initialize):JVM负责对类进行初始化
     ClassLoader
        类加载器:
            引导类加载器：用C++编写的，是JVM自带的类加载器，负责Java平台核心库，用来装载核心类库。该加载器无法直接获取
            扩展类加载器：负责jre/lib/ext目录下的jar包或 –D java.ext.dirs 指定目录下的jar包装入工作库
            系统类加载器：负责java –classpath 或 –Djava.class.path所指的目录下的类与jar包装入工作 ，是最常用的加载器
     获取一个系统类加载器
        //1.获取一个系统类加载器
        ClassLoader classloader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(classloader);
        //2.获取系统类加载器的父类加载器，即扩展类加载器
        classloader = classloader.getParent();
        System.out.println(classloader);
        //3.获取扩展类加载器的父类加载器，即引导类加载器
        classloader = classloader.getParent();
        System.out.println(classloader);
四、创建运行时类的对象-----调用Class对象的newInstance()方法
     要 求：  1）类必须有一个无参数的构造器。
              2）类的构造器的访问权限需要足够。
     步骤如下：
        1）通过Class类的getDeclaredConstructor(Class … parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器
        2）向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数。
        3）通过Constructor实例化对象。
     实例
        //1.根据全类名获取对应的Class对象
        String name = “atguigu.java.Person";
        Class clazz = null;
        clazz = Class.forName(name);
        //2.调用指定参数结构的构造器，生成Constructor的实例
        Constructor con = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);
        //3.通过Constructor的实例创建对应类的对象，并初始化类属性
        Person p2 = (Person) con.newInstance("Peter",20);
        System.out.println(p2);

五、获取运行时类的完整结构（Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation）
    1.实现的全部接口
         public Class<?>[] getInterfaces()确定此对象所表示的类或接口实现的接口。
    2.所继承的父类
         public Class<? Super T> getSuperclass()返回表示此 Class 所表示的实体（类、接口、基本类型）的父类的Class。
    3.全部的构造器
         public Constructor<T>[] getConstructors()返回此 Class 对象所表示的类的所有public构造方法。
         public Constructor<T>[] getDeclaredConstructors()返回此 Class 对象表示的类声明的所有构造方法。
         Constructor类中：
             取得修饰符: public int getModifiers();
             取得方法名称: public String getName();
             取得参数的类型：public Class<?>[] getParameterTypes();
    4.全部的方法
         public Method[] getDeclaredMethods()返回此Class对象所表示的类或接口的全部方法
         public Method[] getMethods()返回此Class对象所表示的类或接口的public的方法
             Method类中：
                 public Class<?> getReturnType()取得全部的返回值
                 public Class<?>[] getParameterTypes()取得全部的参数
                 public int getModifiers()取得修饰符
                 public Class<?>[] getExceptionTypes()取得异常信息
    5.全部的Field
        public Field[] getFields()返回此Class对象所表示的类或接口的public的Field。
        public Field[] getDeclaredFields()返回此Class对象所表示的类或接口的全部Field。
             Field方法中：
                 public int getModifiers() 以整数形式返回此Field的修饰符
                 public Class<?> getType() 得到Field的属性类型
                 public String getName() 返回Field的名称。
    6. Annotation相关
         get Annotation(Class<T> annotationClass)
         getDeclaredAnnotations()
    7.泛型相关
        获取父类泛型类型：Type getGenericSuperclass()
        泛型类型：ParameterizedType
        获取实际的泛型类型参数数组：getActualTypeArguments()
    8.类所在的包 Package getPackage()

六、调用运行时类的指定结构
    1.调用指定方法
        1.通过Class类的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取得一个Method对象，并设置此方法操作时所需要的参数类型。
        2.之后使用Object invoke(Object obj, Object[] args)进行调用，并向方法中传递要设置的obj对象的参数信息。
            Object invoke(Object obj, Object … args)
                1.Object 对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回null
                2.若原方法若为静态方法，此时形参Object obj可为null
                3.若原方法形参列表为空，则Object[] args为null
                4.若原方法声明为private,则需要在调用此invoke()方法前，显式调用方法对象的setAccessible(true)方法，将可访问private的方法。
    2.调用指定属性
         public Field getField(String name) 返回此Class对象表示的类或接口的指定的public的Field。
         public Field getDeclaredField(String name)返回此Class对象表示的类或接口的指定的Field。
         在Field中：
             public Object get(Object obj) 取得指定对象obj上此Field的属性内容
             public void set(Object obj,Object value) 设置指定对象obj上此Field的属性内容
    3关于setAccessible方法的使用
                  Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法。
                  setAccessible启动和禁用访问安全检查的开关。
                  参数值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查。
                      提高反射的效率。如果代码中必须用反射，而该句代码需要频繁的被调用，那么请设置为true。
                      使得原本无法访问的私有成员也可以访问
                  参数值为false则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查。
七、反射的应用：动态代理
    代理设计模式的原理:使用一个代理将对象包装起来, 然后用该代理对象取代原始对象。任何对原始对象的调用都要通过代理。代理对象决定是否以及何时将方法调用转到原始对象上。
    动态代理是指客户通过代理类来调用其它对象的方法，并且是在程序运行时根据需要动态创建目标类的代理对象。
    动态代理使用场合:
        调试
        远程方法调用
    动态代理相比于静态代理的优点：
        抽象角色中（接口）声明的所有方法都被转移到调用处理器一个集中的方法中处理，这样，我们可以更加灵活和统一的处理众多的方法。
    Java动态代理相关API
         Proxy ：专门完成代理的操作类，是所有动态代理类的父类。通过此类为一个或多个接口动态地生成实现类。
         提供用于创建动态代理类和动态代理对象的静态方法。
            static Class<?> getProxyClass(ClassLoader loader, Class<?>... interfaces) 创建一个动态代理类所对应的Class对象
            static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h) 直接创建一个动态代理对象
    动态代理步骤
        1.创建一个实现接口InvocationHandler的类，它必须实现invoke方法，以完成代理的具体操作。
        2.创建被代理的类以及接口
        3.通过Proxy的静态方法newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler h) 创建一个Subject接口代理
        4.通过 Subject代理调用RealSubject实现类的方法
    动态代理与AOP（Aspect Orient Programming)
        AOP代理里的方法可以在执行目标方法之前、之后插入一些通用处理。

视频教程来源：https://www.bilibili.com/video/BV1Kb411W75N