java进阶篇02、注解、反射与动态代理

赵森庆
379 阅读6分钟

一、注解

声明一个注解使用@interface关键字；

public @interface Test{
    String value(); //无默认值
    int age() default 1; //有默认值
}

1、元注解

对注解类进行注解的注解我们称之为元注解；常用的元注解有四个；

@Target

标记另一个注解类，声明该注解可以作用的范围；
ElementType.ANNOTATION_TYPE 可以应用于注解类型。
ElementType.CONSTRUCTOR 可以应用于构造函数。
ElementType.FIELD 可以应用于字段或属性。
ElementType.LOCAL_VARIABLE 可以应用于局部变量。
ElementType.METHOD 可以应用于方法级注解。
ElementType.PACKAGE 可以应用于包声明。
ElementType.PARAMETER 可以应用于方法的参数。
ElementType.TYPE 可以应用于类的任何元素。

@Retention

标记另一个注解类，声明该注解的保留策略；
RetentionPolicy.SOURCE - 标记的注解仅保留在源级别中，并被编译器忽略。
RetentionPolicy.CLASS - 标记的注解在编译时由编译器保留，但 Java 虚拟机(JVM)会忽略。
RetentionPolicy.RUNTIME - 标记的注解由 JVM 保留，因此运行时环境可以使用它。

@Documented

标记另一个注解类，声明该注解用于被javadoc工具提取成文档；

@Inherited

标记另一个注解类，表示允许子类继承父类中定义的注解；

2、注解应用场景

RetentionPolicy.SOURCE源码级别的注解：提供给IDE语法检查、APT等场景使用； RetentionPolicy.CLASS class级别的注解：字节码操作，直接修改class字节码文件； RetentionPolicy.RUNTIME 运行级别的注解：结合反射技术获取注解中的所有信息；

二、反射

反射是Java被视为动态语言的关键；

反射是指在运行过程中，对于任何一个类，都能够知道这个类所有属性和方法，都能创建该类的对象；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法，能够设置它的任意属性；

反射始于Class，Class是一个类，封装了当前对象所对应的类的信息；一个类中有方法，属性，构造方法等，现在需要一个类，用来描述类，这就是Class，他应该有类名、属性、方法和构造器等；Class是用来描述类的类；

Class类是一个对象照镜子的结果，对象可以看到自己有哪些属性、方法、构造器，继承了那些类、实现了哪些接口等等；对于每个类，JRE都为其保留一个不变的Class类型的对象，一个Class对象包含了特定某个类的有关信息；一个类在JVM中只会有一个Class实例；

1、获取Class对象的三种方式

  1. 通过类名获取 类名.class
  2. 通过对象获取 对象名.getClass()
  3. 通过全类名获取 Class.forName(全类名)

2、判断对象类型及Class对象类型

我们可以使用instanceof关键字判断一个对象是否是某个类的实例；

在Class类中也有两个方法用于类似的判断； public native boolean isInstance(Object var)方法用于判断一个对象是否属于某个类； public native boolean isAssignableFrom(Class<?> var)方法用于判断两个Class对象是否表示的同一个Class；

3、创建实例

通过反射生成对象主要有两种方式： 方法一：通过Class对象的newInstance方法构造对应类的对象； 方法二：通过Class对象的getConstructor方法获得Constructor对象，再调用Constructor对象的newInstance方法构造对象，这种方法可以用指定的构造器创建对象；

4、获取构造器对象的方法

Constructor getConstructor(Class[] params) 获得使用特殊的参数类型的public构造函数(包括父类）

Constructor[] getConstructors() 获得类的所有公共构造函数 (包括父类）
    
Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params) 获得使用特定参数类型的构造函数(包括私有)

Constructor[] getDeclaredConstructors() 获得类的所有构造函数(包括私有)

Constructor对象的newInstance方法用于获取类的实例对象；

5、获取类的成员变量(字段)的方法

Field getField(String name) -- 获得命名的公共字段(包括父类）
Field[] getFields() -- 获得类的所有公共字段(包括父类）
Field getDeclaredField(String name) -- 获得类声明的命名的字段(包括私有)
Field[] getDeclaredFields() -- 获得类声明的所有字段(包括私有)
Field对象的set和get方法用于获取和设置属性值；

6、获取类的方法

Method getMethod(String name, Class[] params) 使用特定的参数类型，获得命名的公共方法(包括父类）
Method[] getMethods() 获得类的所有公共方法 (包括父类）
Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params)使用特写的参数类型，获得类声明的命名的方法(包括私有)
Method[] getDeclaredMethods() -- 获得类声明的所有方法(包括私有)
Method对象的invoke方法用来调用这个方法；

7、利用反射创建数组

我们可以使用Array类的此方法创建数组；

public static Object newInstance(Class<?> var0, int var1)

8、反射获取泛型真实类型

当我们对一个泛型类进行反射时，需要得到泛型中的真实数据类型，例如来完成如json反序列化的操作；此时需要通过Type体系来实现，Type接口包含一个实现类Class和四个实现接口，分别如下：

TypeVariable
        泛型类型变量。可以获得泛型上下限等信息；
        
ParameterizedType
        具体的泛型类型，可以获得元数据中泛型签名类型(泛型真实类型)
        
GenericArrayType
        当需要描述的类型是泛型类的数组时，比如List[],Map[]，此接口会作为Type的实现。
        
WildcardType
        通配符泛型，获得上下限信息；

以上四种接口的使用方法不再赘述，需要使用时查询对应方法即可；

三、设计模式之代理模式

代理模式是指给一个对象提供一个代理对象，并通过代理对象来操作实际的对象；

目的：通过引入代理对象的方式来间接访问目标对象，防止直接访问目标对象给系统带来的不确定性；

一、静态代理

静态代理一般包括三个角色：

Interface 抽象接口，定义了行为方法

RealSubject 真实对象，实现抽象接口，实现具体的行为方法

ProxySubject 代理对象，也需要实现抽象接口，一般持有一个真实对象，然后在自己实现的方法中调用真实对象的方法，然后再添加上自己特有的逻辑；

静态代理中代理对象和真实对象可以是一对一或者一对多，一对一会导致接口爆炸，实现类太多；一对多又会导致扩展性不好。

二、动态代理

动态代理的角色：

1、接口类     

public interface Api {
    void run();
}

2、被代理类     

public class ApiImpl implements Api {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("ApiImpl run");
    }
}

3、动态代理类     

public class ApiDynamicImpl implements InvocationHandler {
    private Object obj;
    public ApiDynamicImpl(Object obj) {
        this.obj = obj;
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        Object result = null;
        if (method.getName().equals("run")){
            result = method.invoke(obj, args);
        }
        return result;
    }
}

4、Client测试代码，注释1处实现一个被代理对象；注释2处通过被代理对象创建代理对象；注释3处通过代理对象创建一个接口对象；注释4处调用接口的方法，实际就是调用的ApiImpl的实现方法；     

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Api api = new ApiImpl(); //1
        ApiDynamicImpl dynamic = new ApiDynamicImpl(api); //2
        Api apiImpl = (Api) Proxy.newProxyInstance(dynamic.getClass().getClassLoader(), new Class[]{Api.class}, dynamic); //3
        apiImpl.run(); //4
    }
}

动态代理优点：

1、真实主题类随时都会发生变化；但是因为它实现了公共的接口，所以代理类可以不做任何修改就能够使用。

2、真实主题类就是实现实际的业务逻辑，不用关心其他非本职的工作。

avatar
文章
阅读
粉丝