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JAVA中反射機制和模塊化的深入講解

 更新時間:2021年09月07日 11:31:18   作者:常威再打來福  
很多剛學(xué)Java反射的同學(xué)可能對反射技術(shù)一頭霧水,為什么要學(xué)習(xí)反射,學(xué)習(xí)反射有什么作用,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于JAVA中反射機制和模塊化的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

一.類加載

1.1類加載描述

        當(dāng)程序要使用某個類時,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,類的初始化這三個步驟來對類進行初始化。如果不出現(xiàn)意外情況,JVM將會連續(xù)完成這三個步驟,所以有時也把這三個步驟統(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 java.lang.Class 對象

        - 任何類被使用時,系統(tǒng)都會為之建立一個 java.lang.Class 對象

1.3類的連接

       - 驗證階段:用于檢驗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

        - 準備階段:負責(zé)為類的類變量分配內(nèi)存,并設(shè)置默認初始化值

        - 解析階段:將類的二進制數(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個步驟的時候,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類的初始化時機

                - 創(chuàng)建類的實例

                - 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

                - 使用反射方式來強制創(chuàng)建某個類或接口對應(yīng)的java.lang.Class對象

                - 初始化某個類的子類

                - 直接使用java.exe命令來運行某個主類

二.反射        

2.1反射的概述

是指在運行時去獲取一個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)用方法的一種機制。由于這種動態(tài)性,可以極大的增強程序的靈活性,程序不用在編譯期就完成確定,在運行期仍然可以擴展

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) 返回單個公共構(gòu)造方法對象
Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回單個構(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 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 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提供了一個類的單個構(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) 返回單個公共成員變量對象
Field getDeclaredField(String name) 返回單個成員變量對象
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 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 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 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) 返回單個公共成員方法對象
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 返回單個成員方法對象
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 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 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運行配置文件中指定類的指定方法                

案例需求

通過反射運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,無論是運行一個大型的軟件系統(tǒng),還是運行一個小的程序,即使程序只需要使用Java的部分核心功能, JVM也要加載整個JRE環(huán)境。 為了給Java“瘦身”,讓Java實現(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行

其實,Java 7的時候已經(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.在項目中創(chuàng)建兩個模塊。一個是myOne,一個是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模塊中新建一個包,提供一個接口和兩個實現(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中反射機制和模塊化的文章就介紹到這了,更多相關(guān)JAVA反射機制和模塊化內(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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