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Java反射機制原理和Class獲取方式是什么

這篇文章主要講解了“Java反射機制原理和Class獲取方式是什么”,文中的講解內容簡單清晰,易于學習與理解,下面請大家跟著小編的思路慢慢深入,一起來研究和學習“Java反射機制原理和Class獲取方式是什么”吧!

員工經(jīng)過長期磨合與沉淀,具備了協(xié)作精神,得以通過團隊的力量開發(fā)出優(yōu)質的產(chǎn)品。創(chuàng)新互聯(lián)公司堅持“專注、創(chuàng)新、易用”的產(chǎn)品理念,因為“專注所以專業(yè)、創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站所以易用所以簡單”。公司專注于為企業(yè)提供做網(wǎng)站、網(wǎng)站建設、微信公眾號開發(fā)、電商網(wǎng)站開發(fā),微信小程序,軟件定制制作等一站式互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)服務。

Java反射機制原理和Class獲取方式是什么

一、Java反射機制是什么?

1.1 反射原理

(1)Java反射機制(Java Reflection)是Java語言中一種動態(tài)(運行時)訪問、檢測 & 修改它本身的能力,主要作用是動態(tài)(運行時)獲取類的完整結構信息 & 調用對象的方法~
更簡單點的說就是Java程序在運行時(動態(tài))通過創(chuàng)建一個類的反射對象,再對類進行相關操作,比如:

  • 獲取該對象的成員變量 & 賦值

  • 調用該對象的方法(含構造方法,有參/無參)

  • 判斷該對象所屬的類

PS:不過說實話,直接看比較官方的定義還是有點難理解,再來更加通俗點的說吧~

(2)一般情況下,我們使用某個類,都會知道這個類,以及要用它來做什么,可以直接通過new實例化創(chuàng)建對象,然后使用這個對象對類進行操作,這個就屬于正射~

(3)而反射則是一開始并不知道要初始化的是什么類,無法使用new來實例化創(chuàng)建對象,主要是通過JDK提供的反射API來實現(xiàn),在運行時才知道要操作的是什么類,并且可以獲取到類的完整構造以及調用對應的方法,這就是反射~

1.2 反射例子

代碼如下:

package com.justin.java.lang;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Method;/**
 * @program: Jdk1.8 Test
 * @description: 正射、反射簡單調用示例
 * @author: JustinQin
 * @create: 2021/8/22 13:23
 * @version: v1.0.0
 **/public class Student {
    private int id;

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public int getId() {
        return id;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //一、正射調用過程
        Student student = new Student();
        student.setId(1);
        System.out.println("正射調用過程Student id:" + student.getId());

        //二、反射調用過程
        Class clz = Class.forName("com.justin.java.lang.Student");
        Constructor studentConstructor = clz.getConstructor();
        Object studentObj = studentConstructor.newInstance();
        
        Method setIdMethod = clz.getMethod("setId", int.class);
        setIdMethod.invoke(studentObj, 2);
        Method getIdMethod = clz.getMethod("getId");
        System.out.println("正射調用過程Student id:" + getIdMethod.invoke(studentObj));
    }}

輸出結果:

正射調用過程Student id:1反射調用過程Student id:2

上述例子反射的調用過程,可以看到獲取一個類的反射對象,主要過程為:

  • 獲取類的Class實例對象

  • 根據(jù)Class實例對象獲取Constructor對象

  • 再根據(jù)Constructor對象的newInstance方法獲取到類的反射對象

獲取到類的反射對象后,就可以對類進行操作了~ 例如,上述示例中對類的方法進行調用過程為:

  • 根據(jù)Class實例對象獲取到類的Method對象

  • 再根據(jù)Method對象的invoke方法調用到具體類的方法

前面一點也提到了獲取到類的Class實例對象,上面示例反向調用過程中我們是通過Class.forName("類的全局定名")這種方式來獲取到類的Class實例對象,除了這種,常用的還有其他兩種,往下講解~

二、Java反射機制中獲取Class的三種方式及區(qū)別?

Java反射機制原理和Class獲取方式是什么

2.1 Class的幾種獲取方式

(1)獲取類的java.lang.Class實例對象,常見的三種方式分別為:

  • 通過MyClass.class獲取,這里的MyClass指具體類~~

  • 通過Class.forName("類的全局定名")獲取,全局定名為包名+類名

  • 通過new MyClass().getClass()獲取,這里的MyClass指具體類~

(2)通過MyClass.class獲取,JVM會使用ClassLoader類加載器將類加載到內存中,但并不會做任何類的初始化工作,返回java.lang.Class對象

(3)通過Class.forName("類的全局定名")獲取,同樣,類會被JVM加載到內存中,并且會進行類的靜態(tài)初始化工作,返回java.lang.Class對象

(4)通過new MyClass().getClass()獲取,這種方式使用了new進行實例化操作,因此靜態(tài)初始化和非靜態(tài)初始化工作都會進行,getClass方法屬于頂級Object類中的方法,任何子類對象都可以調用,哪個子類調用,就返回那個子類的java.lang.Class對象

PS:這3種方式,最終在JVM堆區(qū)對應類的java.lang.Class對象都屬于同一個,也就是內存地址相同,進行==雙等號比較結果為true,原因是JVM類加載過程中使用的是同一個ClassLoader類加載器加載某個類,不論加載多少次,生成到堆區(qū)的java.lang.Class對象始終只有一個,除非自定義類加載器,破壞JVM的雙親委派機制,使得同一個類被不同類加載器加載,JVM才會把它當做兩個不同的java.lang.Class對象

2.2 代碼演示幾種方式的區(qū)別

創(chuàng)建一個實體類,分別在實體類中創(chuàng)建類的靜態(tài)代碼塊動態(tài)代碼塊、有參構造方法、無參構造方法,方便測試幾種方式的區(qū)別及內存地址是否相同~

(1)實體類:

public class MyClass {
    private static final String staticStr = "Hi";
    private static int staticInt = 2021;
    private String id;

    static {
        System.out.println("靜態(tài)代碼塊:staticStr=" + staticStr + ",staticInt=" + staticInt);
    }

    {
        System.out.println("動態(tài)代碼塊~");
    }

    public MyClass() {
        System.out.println("無參構造方法~");
    }

    public MyClass(String id) {
        System.out.println("有參構造方法~");
        this.id = id;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyClass{" +
                "id='" + id + '\'' +
                '}';
    }}

(2)單元測試類:
通過@Test注解對三種方式分別進行單元測試,再對這三種方式的組合進行單元測試~

package com.justin.java.lang;import org.junit.Test;/**
 * @program: Jdk1.8Test
 * @description: Java反射機制中獲取類的Class實例對象的常見三種方式及區(qū)別對比
 * @author: JustinQin
 * @create: 2021/8/22 15:04
 * @version: v1.0.0
 **/public class MyClassTest {

    @Test
    public void test1() {
        System.out.println("一、MyClass.class方式=========");
        Class class1 = MyClass.class;
    }

    @Test
    public void test2() throws ClassNotFoundException {
        System.out.println("二、Class.forName方式=========");
        Class class2 = Class.forName("com.justin.java.lang.MyClass");
    }


    @Test
    public void test3() {
        System.out.println("三、new MyClass().getClass方式=========");
        Class class3 = new MyClass().getClass();
    }

    @Test
    public void test12() throws ClassNotFoundException {
        System.out.println("一、MyClass.class方式=========");
        Class class1 = MyClass.class;
        System.out.println("二、Class.forName方式=========");
        Class class2 = Class.forName("com.justin.java.lang.MyClass");
    }

    @Test
    public void test13() {
        System.out.println("一、MyClass.class方式=========");
        Class class1 = MyClass.class;
        System.out.println("三、new MyClass().getClass方式=========");
        Class class3 = new MyClass().getClass();
    }

    @Test
    public void test23() throws ClassNotFoundException {
        System.out.println("二、Class.forName方式=========");
        Class class2 = Class.forName("com.justin.java.lang.MyClass");
        System.out.println("三、new MyClass().getClass方式=========");
        Class class3 = new MyClass().getClass();
    }

    @Test
    public void test() throws ClassNotFoundException {
        System.out.println("四、三種方式內存地址比較=========");
        Class class1 = MyClass.class;
        Class class2 = Class.forName("com.justin.java.lang.MyClass");
        Class class3 = new MyClass().getClass();
        System.out.println("比較結果=========");
        System.out.println("MyClass.class和Class.forName內存地址比較是否相同:" + (class1 == class2));
        System.out.println("MyClass.class和new MyClass().getClass內存地址比較是否相同:" + (class1 == class3));
        System.out.println("Class.forName和new MyClass().getClass內存地址比較是否相同:" + (class2 == class3));
    }}

逐個執(zhí)行單元,得出測試結果為:

* test1()方法
一、MyClass.class方式=========*  test2()方法
二、Class.forName方式=========靜態(tài)代碼塊:staticStr=Hi,staticInt=2021*  test3()方法
三、new MyClass().getClass方式=========靜態(tài)代碼塊:staticStr=Hi,staticInt=2021動態(tài)代碼塊~無參構造方法~*  test12()方法
一、MyClass.class方式=========二、Class.forName方式=========靜態(tài)代碼塊:staticStr=Hi,staticInt=2021*  test13()方法
一、MyClass.class方式=========三、new MyClass().getClass方式=========靜態(tài)代碼塊:staticStr=Hi,staticInt=2021動態(tài)代碼塊~無參構造方法~*  test23()方法
二、Class.forName方式=========靜態(tài)代碼塊:staticStr=Hi,staticInt=2021三、new MyClass().getClass方式=========動態(tài)代碼塊~無參構造方法~*  test()方法
四、三種方式內存地址比較=========靜態(tài)代碼塊:staticStr=Hi,staticInt=2021動態(tài)代碼塊~無參構造方法~比較結果=========MyClass.class和Class.forName內存地址比較是否相同:trueMyClass.class和new MyClass().getClass內存地址比較是否相同:trueClass.forName和new MyClass().getClass內存地址比較是否相同:true

通過test1、test2、test3的測試結果驗證了2.1 三種方式及區(qū)別中黃色標記部分的區(qū)別說明,即:

  • MyClass.class不會做任何類的初始化工作

  • Class.forName會進行類的靜態(tài)初始化工作

  • new MyClass().getClass靜態(tài)初始化和非靜態(tài)初始化工作都會進行

  • 使用這三種方式任意一種最終在JVM加載到內存中都會是內存地址相同

test23組合得到的測試結果,說明靜態(tài)代碼塊只會被加載一次~

講了這么多,除了知道基本原理和基本使用之外,更重要的還是要知道它的一些比較實際的應用場景,往下介紹~

三、Java反射機制的應用場景有哪些?

Java反射機制原理和Class獲取方式是什么

3.1 應用場景

  • 工廠模式中的簡單工廠模式優(yōu)化

  • 代理模式中的動態(tài)代理方式實現(xiàn)

  • Java JDBC數(shù)據(jù)庫操作

3.2 簡單工廠模式優(yōu)化

3.2.1 什么是簡單工廠模式?

Java中主要有23種設計模式,其中工廠模式就是其中一種,而簡單工廠模式,顧名思義,也是屬于工廠模式中的一種,只不過比較簡單。簡單工廠模式也可以叫做靜態(tài)方法模式(因為工廠類一般都是在內部定義了一個靜態(tài)方法)。
從現(xiàn)實生活角度來理解的話,工廠是專門負責生產(chǎn)產(chǎn)品的,同樣在設計模式中,簡單工廠模式我們可以理解為專門負責生產(chǎn)對象的一個類,稱為“工廠類”。

3.2.2 簡單工廠模式有什么用?

簡單工廠模式通過創(chuàng)建一個對應的工廠類,將類實例化的操作使用對象的操作進行分開,讓使用者不用知道具體參數(shù)就可以實例化出所需要的具體產(chǎn)品類,從而避免了在客戶端代碼中顯式指定,實現(xiàn)了解耦。即使用者可直接消費產(chǎn)品而不需要知道其生產(chǎn)的細節(jié)~

3.2.3 如何實現(xiàn)簡單工程模式?

實現(xiàn)簡單工程模式的核心是創(chuàng)建一個工廠類,并且在內部定義了一個靜態(tài)方法,傳入不同的參數(shù)標識通過switch進行分組,通過new實例化創(chuàng)建不同的子類對象返回~

實現(xiàn)例子:

步驟1:創(chuàng)建抽象產(chǎn)品類

public interface Product {
    public abstract void show();}

步驟2:創(chuàng)建具體產(chǎn)品類:

public class ProductA implements Product {
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("生產(chǎn)了產(chǎn)品A");
    }}public class ProductB implements Product {
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("生產(chǎn)了產(chǎn)品B");
    }}public class ProductC implements Product {
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("生產(chǎn)了產(chǎn)品C");
    }}

步驟3:創(chuàng)建簡單工廠類

public class SimpleFactory {
    /**
     * 實現(xiàn)簡單工廠模式
     * @param pName 產(chǎn)品標識
     * @return 返回具體的產(chǎn)品
     */
    public static Product createProduct(String pName){
        switch (pName){
            case "A":
                return new ProductA();
            case "B":
                return new ProductB();
            case "C":
                return new ProductC();
            default:
                return null;
        }
    }}

步驟4:調用簡單工廠類

public class SimpleFactoryTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            SimpleFactory.createProduct("A").show();
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("沒有A這款產(chǎn)品,無法生產(chǎn)~");
        }
        try {
            SimpleFactory.createProduct("B").show();
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("沒有B這款產(chǎn)品,無法生產(chǎn)~");
        }
        try {
            SimpleFactory.createProduct("C").show();
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("沒有C這款產(chǎn)品,無法生產(chǎn)~");
        }
        try {
            SimpleFactory.createProduct("D").show();
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("沒有D這款產(chǎn)品,無法生產(chǎn)~");
        }
    }}

3.2.4 簡單工廠模式優(yōu)化

(1)簡單工廠模式弊端

  • 操作成本高:每增加一個接口的子類,必須修改工廠類的邏輯

  • 系統(tǒng)復雜性提高:每增加一個接口的子類,都必須向工廠類添加邏輯

這兩點弊端從前面的例子SimpleFactory工廠類的實現(xiàn),可以看出簡單工廠模式中對工廠類SimpleFactory的維護成本有點大,因為實際中可能會很頻繁的去更新具體產(chǎn)品類,每一次變更都需要去修改工廠類,此時就可以利用Java反射機制對簡單工廠模式進行優(yōu)化~

(2)簡單工廠模式的優(yōu)化思路
采用Java反射機制,通過傳入子類全局定名(包名+類名) 動態(tài)的創(chuàng)建不同的子類對象實例,從而使得在不增加產(chǎn)品接口子類和修改工廠類的邏輯的情況下還能實現(xiàn)了工廠類對子類實例對象的統(tǒng)一創(chuàng)建~

(3)簡單工廠模式的優(yōu)化步驟
步驟1:創(chuàng)建工廠類
采用Java反射機制對工廠類進行優(yōu)化,主要是將className子類全局定名(包名+類名)作為入?yún)?,通過Class.forName方式獲取類的java.lang.Class實例對象,再通過Class實例對象的getInstance方法獲取到具體子類的實例對象~

public class Factory {
    public static Product getInstance(String className) {
        Product realProduct = null;
        try {
            Class pClass = Class.forName(className);
            realProduct = (Product) pClass.newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return realProduct;
    }}

步驟2:調用工廠類

public class FactoryTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Product productA = Factory.getInstance("com.justin.java.lang.ProductA");
            productA.show();
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("沒有A這款產(chǎn)品,無法生產(chǎn)~");
        }

        try {
            Product productB = Factory.getInstance("com.justin.java.lang.ProductB");
            productB.show();
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("沒有B這款產(chǎn)品,無法生產(chǎn)~");
        }

        try {
            Product productC = Factory.getInstance("com.justin.java.lang.ProductC");
            productC.show();
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("沒有C這款產(chǎn)品,無法生產(chǎn)~");
        }

        try {
            Product productD = Factory.getInstance("com.justin.java.lang.ProductD");
            productD.show();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("沒有D這款產(chǎn)品,無法生產(chǎn)~");
        }


    }}

優(yōu)化結果:

使用Java反射機制優(yōu)化簡單工廠模式后,可以看到,不論具體產(chǎn)品類更新多頻繁,都不需要再修改工廠類,從而解決了普通簡單工廠模式操作成本高系統(tǒng)復雜性高的問題~

3.2.5 簡單工廠模式再次優(yōu)化

(1)再次優(yōu)化背景

簡單工廠模式的工廠類采用Java反射機制進行優(yōu)化后,此時的仍然存在這樣一個問題,子類的全局定名(包名+類名)是寫死的,但是實際上開發(fā)者在寫代碼時是很難提前預知所有的子類的全局定名(包名+類名)的,因此需要進行二次優(yōu)化~

(2)再次優(yōu)化實現(xiàn)思路

通過配置文件方式,統(tǒng)一定義類名對應全局定名(包名+類名),將配置文件存放到資源目錄下,程序運行時通過ClassLoader類加載器動態(tài)獲取到配置文件中定義的子類的全局定名~

(3)再次優(yōu)化實現(xiàn)步驟

再次優(yōu)化步驟1:相關優(yōu)化與第一次優(yōu)化保持不變~

再次優(yōu)化步驟2:配置類名對應全局定名(包名+類名)
創(chuàng)建屬性配置文件Product.properties

//產(chǎn)品抽象類Product相關子類的全局定名(包名+類名)定義ProductA = com.justin.java.lang.ProductAProductB = com.justin.java.lang.ProductBProductC = com.justin.java.lang.ProductC

注意:將Product.properties需要存放在src/main/resources資源目錄下,若資源目錄不存在則需要手動創(chuàng)建~

再次優(yōu)化步驟3:修改調用工廠類

public class FactoryTest {
    @Test
    public void test() throws IOException {
        ClassLoader classLoader = this.getClass().getClassLoader();
        Properties prop = new Properties();
        prop.load(classLoader.getResourceAsStream("Product.properties"));

        String className = "";
        try {
            className = prop.getProperty("ProductA");
            Product productA = Factory.getInstance(className);
            productA.show();
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("沒有A這款產(chǎn)品,無法生產(chǎn)~");
        }

        try {
            className = prop.getProperty("ProductB");
            Product productA = Factory.getInstance(className);
            productA.show();
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("沒有B這款產(chǎn)品,無法生產(chǎn)~");
        }

        try {
            className = prop.getProperty("ProductC");
            Product productA = Factory.getInstance(className);
            productA.show();
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("沒有C這款產(chǎn)品,無法生產(chǎn)~");
        }
    }}

運行結果:

生產(chǎn)了產(chǎn)品A生產(chǎn)了產(chǎn)品B生產(chǎn)了產(chǎn)品C

3.3 代理模式中的動態(tài)代理實現(xiàn)

Java反射機制原理和Class獲取方式是什么

3.3.1 什么是代理模式?

代理(Proxy)模式是一種設計模式,通過代理對象來訪問目標對象,還可以在不修改目標對象的情況下,對代理對象進行拓展,增強目標對象的功能~

什么?還是不太理解?

更通俗一點的說代理模式,就是想做某件事(買火車票),自己能買(直接去火車站買),卻委托別人去買(沒空還是代理點買吧),還可以讓別人幫自己做其他事(訂好酒店)~

Java反射機制原理和Class獲取方式是什么

代理模式又分為靜態(tài)代理、動態(tài)代理,往下介紹~

3.3.2 什么是靜態(tài)代理?

(1)靜態(tài)代理屬于代理模式的一種代理方式,需要代理對象目標對象實現(xiàn)相同的接口
(2)靜態(tài)代理的代理類是由程序員編寫源碼,編譯后即可獲取到代理類的class字節(jié)碼文件,也就是在程序運行前就已經(jīng)得到實際的代理類class字節(jié)碼文件了

3.3.2 什么是動態(tài)代理?

動態(tài)代理

(1)動態(tài)代理也屬于代理模式的一種代理方式,不過只需要目標對象實現(xiàn)接口,代理對象不需要實現(xiàn)接口~
(2)動態(tài)代理的代理類編譯后是沒有class字節(jié)碼文件的,而是在運行時利用Java反射機制動態(tài)的生成代理類的class字節(jié)碼文件~

動態(tài)代理最常用的是JDK原生動態(tài)代理cglib動態(tài)代理,往下介紹~

JDK 原生動態(tài)代理

JDK 原生動態(tài)代理,主要利用了JDK API
java.lang.reflect.Proxyjava.lang.relfect.InnvocationHandler 這兩個類來實現(xiàn)~

通過java.lang.reflect.Proxy代理類的newProxyInstance方法,傳遞3個參數(shù),分別是:
目標對象的加載器 通過MyClass.getClass().getClassLoader方式獲取
目標對象的實現(xiàn)接口類型 通過Object.getClass().getInterfaces()方式獲取
InnvocationHandler事件處理器 通過new實例化對象并重寫invoke方法方式獲取

例子:

用戶接口類IUserDao

public interface IUserDao {
    //添加數(shù)據(jù)
    public void insert();}

目標對象類UserDao

/**
 * @program: DataStructures
 * @description:
 * @author: JustinQin
 * @create: 2021/8/23 23:32
 * @version: v1.0.0
 **/public class UserDao implements IUserDao{

    @Override
    public void insert() {
        System.out.println("添加數(shù)據(jù)");
    }}

動態(tài)代理類UserProxy

/**
 * @program: Jdk1.8Test
 * @description: 動態(tài)代理類
 * @author: JustinQin
 * @create: 2021/8/23 23:31
 * @version: v1.0.0
 **/public class UserProxy {
    private Object target; //目標對象

    public UserProxy(Object target) {
        this.target = target;
    }

    /**
     * 利用JDK API獲取到代理對象
     * @return
     */
    public Object getProxyInstance() {
        //目標對象的加載器
        ClassLoader loader = target.getClass().getClassLoader();

        //目標對象的實現(xiàn)接口類型
        Class[] interfaces = target.getClass().getInterfaces();

        //InnvocationHandler事件處理器實例對象
        InvocationHandler h = new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                System.out.println("添加數(shù)據(jù)前:手動開啟事務");
                // 執(zhí)行目標對象方法
                Object value = method.invoke(target, args);
                System.out.println("添加數(shù)據(jù)后:手動提交事務");
                return null;
            }
        };
        //傳入3個參數(shù),創(chuàng)建代理類的實例對象,并返回
        return Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces,h);
    }}

動態(tài)代理單元測試類

/**
 * @program: 動態(tài)代理單元測試類
 * @description:
 * @author: JustinQin
 * @create: 2021/8/23 23:42
 * @version: v1.0.0
 **/public class UserProxyTest {
    @Test
    public void test() {
        IUserDao target = new UserDao();
        System.out.println("目標對象信息:" + target.getClass());
        //獲取代理類實例對象
        IUserDao proxy = (IUserDao) new UserProxy(target).getProxyInstance();
        System.out.println("代理對象信息:" + proxy.getClass());
        //執(zhí)行代理方法
        proxy.insert();
    }}

單元測試執(zhí)行結果

目標對象信息:class com.justin.java.reflect.UserDao代理對象信息:class com.sun.proxy.$Proxy2添加數(shù)據(jù)前:手動開啟事務
添加數(shù)據(jù)
添加數(shù)據(jù)后:手動提交事務

cglib動態(tài)代理

cglib (Code Generation Library )是一個第三方代碼生成類庫,運行時在內存中動態(tài)生成一個子類對象從而實現(xiàn)對目標對象功能的擴展。

Spring AOP結合了cglib動態(tài)代理JDK原生動態(tài)代理來實現(xiàn),這里不過多介紹,有興趣小伙伴可以查閱資料學習下~

3.3.3 動態(tài)代理中如何利用Java反射機制?

JDK原生動態(tài)代理中,獲取代理示例對象過程中,獲取目標對象的類加載器,通過target.getClass().getClassLoader(獲取到目標對象的類加載器,target.getClass()方式獲取目標對象的Class實例對象使用的就是Java反射機制來實現(xiàn)的~

3.4 Java JDBC數(shù)據(jù)庫操作實現(xiàn)

3.4.1 利用反射加載JDBC驅動

相信很多小伙伴都知道Java JDBC連接數(shù)據(jù)庫主要分為七大步驟,其中第一步加載JDBC驅動,利用Java反射機制通過傳入不同的驅動名稱,加載不同數(shù)據(jù)庫的驅動~

Class.forName("com.MySQL.jdbc.Driver"); 
//加載MySQL驅動Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver"); 
//加載Oracle驅動

3.4.2 Java JDBC連接示例

創(chuàng)建測試庫表及數(shù)據(jù)

create DATABASE test;-- DROP TABLE IF EXISTS test.user;create table test.user(id int(7) primary key not null auto_increment,name varchar(255),sex char(1),age int(3))ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_general_ci;insert into TEST.user(name,sex,age) values('張一','男',21);insert into TEST.user(name,sex,age) values('張二','女',22);insert into TEST.user(name,sex,age) values('張三','男',23);

Java MySQL JDBC連接七大步驟~

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, SQLException {
        //1.加載JDBC驅動
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        //2.獲取數(shù)據(jù)庫的連接(Connection)對象
        Connection connection = DriverManager.getConnection(
                "jdbc:mysql://localhost/test", //mysql連接url,test表示你要連接的數(shù)據(jù)庫名
                "root", //數(shù)據(jù)庫用戶名
                "abc@123456"); //密碼
        //3.獲取數(shù)據(jù)庫的操作(PrepareStatement)對象
        PreparedStatement prepareStatement = connection.prepareStatement("select * from TEST.user where id = ?");
        //4.設置傳入?yún)?shù)
        prepareStatement.setInt(1, 1);
        //5.上傳sql語句到服務器執(zhí)行(excute),并返回結果集(ResultSet)
        ResultSet result = prepareStatement.executeQuery();
        //6.處理返回的ResultSet結果集
        while (result.next()) {
            System.out.print(result.getInt("id") + ",");
            System.out.print(result.getString("name") + ",");
            System.out.print(result.getString("sex") + ",");
            System.out.print(result.getInt("age"));
            System.out.print("\n");
        }
        //7.釋放相關資源:Connection對象、PrepareStatement對象、ResultSet對象。
        connection.close();
        prepareStatement.close();
        result.close();
    }

執(zhí)行結果:

1,張一,男,21

Java Oracle JDBC連接七大步驟~

public class JdbcOracleTest {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, SQLException {
        //1.加載JDBC驅動
        Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");
        //2.獲取數(shù)據(jù)庫的連接(Connection)對象
        Connection connection = DriverManager.getConnection(
                "jdbc:oracle:thin:@127.0.0.1:1521:orcl",	//oracle連接url
                "root", //數(shù)據(jù)庫用戶名
                "abc@123456"); //密碼
        //3.獲取數(shù)據(jù)庫的操作(PrepareStatement)對象
        PreparedStatement prepareStatement = connection.prepareStatement("select * from TEST.user where id = ?");
        //4.設置傳入?yún)?shù)
        prepareStatement.setInt(1, 1);
        //5.上傳sql語句到服務器執(zhí)行(excute),并返回結果集(ResultSet)
        ResultSet result = prepareStatement.executeQuery();
        //6.處理返回的ResultSet結果集
        while (result.next()) {
            System.out.print(result.getInt("id")+",");
            System.out.print(result.getString("name")+",");
            System.out.print(result.getString("sex")+",");
            System.out.print(result.getInt("age"));
            System.out.print("\n");
        }
        //7.釋放相關資源:Connection對象、PrepareStatement對象、ResultSet對象。
        connection.close();
        prepareStatement.close();
        result.close();
    }}

PS:上面通過Java JDBC連接數(shù)據(jù)庫并進行操作,這里的連接是單一連接,直接通過DriverManager.getConnection這種Java原生的數(shù)據(jù)庫連接方式建立的連接,現(xiàn)在實際的Java Spring項目當中,都是通過配置mybatis的數(shù)據(jù)庫連接池來實現(xiàn)的,不過原理都是一樣的,加載驅動也是利用了Java反射機制指定不同的驅動名稱,實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫驅動的加載~

數(shù)據(jù)庫連接池配置spring-mybatis.xml

	
    
		
		

		
		
		
		
		
		
		
		
		
		
		
		
		
		
	

數(shù)據(jù)庫配置信息jdbc.propertis

#數(shù)據(jù)庫連接驅動
app-data-source.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver#數(shù)據(jù)庫連接url
app-data-source.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=false&characterEncoding=UTF-8#數(shù)據(jù)庫用戶
app-data-source.username=root
#數(shù)據(jù)庫用戶密碼(加密)app-data-source.password=abc@123456#連接池初始化大小
app-data-source.initialSize=10#連接池最大數(shù)量
app-data-source.maxActive=50#連接池最大空閑
app-data-source.maxIdle=20#連接池最小空閑
app-data-source.minIdle=5#獲取連接最大等待時間
app-data-source.maxWait=30000

面試總結

一、Java反射機制是什么?

1、Java反射機制(Java Reflection)是Java語言中一種動態(tài)(運行時)訪問、檢測 & 修改它本身的能力,主要作用是動態(tài)(運行時)獲取類的完整結構信息 & 調用對象的方法~
更簡單點的說就是Java程序在運行時(動態(tài))通過創(chuàng)建一個類的反射對象,再對類進行相關操作,比如:

  • 獲取該對象的成員變量 & 賦值

  • 調用該對象的方法(含構造方法,有參/無參)

  • 判斷該對象所屬的類

2、更通俗點的說,我們使用某個類,都會知道這個類,以及要用它來做什么,可以直接通過new實例化創(chuàng)建對象,然后使用這個對象對類進行操作,這個就屬于正射~

3、而反射則是一開始并不知道要初始化的是什么類,無法使用new來實例化創(chuàng)建對象,主要是通過JDK提供的反射API來實現(xiàn),在運行時才知道要操作的是什么類,并且可以獲取到類的完整構造以及調用對應的方法,這就是反射~

二、Java反射機制中獲取Class的三種方式及區(qū)別?

1、獲取類的java.lang.Class實例對象,常見的三種方式分別為:

  • 通過MyClass.class獲取

  • 通過Class.forName("類的全局定名")獲取

  • 通過new MyClass().getClass()獲取

2、通過MyClass.class獲取,JVM會使用ClassLoader類加載器將類加載到內存中,但并不會做任何類的初始化工作,返回java.lang.Class對象

3、通過Class.forName("類的全局定名")獲取,同樣,類會被JVM加載到內存中,并且會進行類的靜態(tài)初始化工作,返回java.lang.Class對象

4、通過new MyClass().getClass()獲取,這種方式使用了new進行實例化操作,因此== 靜態(tài)初始化和非靜態(tài)初始化工作都會進行 == ,getClass方法屬于頂級Object類中的方法,任何子類對象都可以調用,哪個子類調用,就返回那個子類的java.lang.Class對象

5、這3種方式,最終在JVM堆區(qū)對應類的java.lang.Class對象都屬于同一個,也就是內存地址相同,進行==雙等號比較結果為true,原因是JVM類加載過程中使用的是同一個ClassLoader類加載器加載某個類,不論加載多少次,生成到堆區(qū)的java.lang.Class對象始終只有一個,除非自定義類加載器,破壞JVM的雙親委派機制,使得同一個類被不同類加載器加載,JVM才會把它當做兩個不同的java.lang.Class對象

三、Java反射機制的應用場景有哪些?

  • 工廠模式中的簡單工廠模式優(yōu)化

  • 代理模式中的動態(tài)代理方式實現(xiàn)

  • Java JDBC數(shù)據(jù)庫操作

感謝各位的閱讀,以上就是“Java反射機制原理和Class獲取方式是什么”的內容了,經(jīng)過本文的學習后,相信大家對Java反射機制原理和Class獲取方式是什么這一問題有了更深刻的體會,具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián),小編將為大家推送更多相關知識點的文章,歡迎關注!


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