反射和动态代理

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v20230514更新

Userjava反射本质

反射的核心

获取Class对象:

创建对象:

调用方法:

访问字段:

需要注意的是,

综上所述,

Userjava动态代理本质

两个核心的类:Proxy和InvocationHandler。

Proxy类是动态代理的核心类,

InvocationHandler是一个接口,

需要注意的是

综上所述,

1:代理模式

2:反射:

MethodHandle与反射Method区别

 3:注解:



v20230514更新

反射本质理解:

反射是java一种特性,它提供是程序在运行时检查,访问和修改类,方法,字段程序结构的能力

User
java反射本质

ChatGPT
Java反射(Reflection)是Java编程语言的一个特性,它提供了在运行时检查、访问和修改类、方法、字段等程序结构的能力。通过反射,我们可以在编译时不知道具体类的情况下,动态地加载类、创建对象、调用方法和访问字段

Java反射的本质

在运行时获取和操作类的元数据(metadata)。每个Java类在内存中都有相应的Class对象表示,这个Class对象包含了类的结构信息,包括类的名称、父类、接口、字段、方法等。反射机制通过操作这些Class对象来实现动态性。

反射的核心

是java.lang.reflect包中的一些类,包括Class类、Constructor类、Method类和Field类等。这些类提供了一系列的方法,可以用于获取类的结构信息、创建对象、调用方法和访问字段。

通过反射,我们可以做到以下几个方面的事情:

获取Class对象:

通过类的名称或已存在的对象的getClass()方法,我们可以获取表示该类的Class对象。

创建对象:

通过Class对象的newInstance()方法或Constructor类的newInstance()方法,我们可以动态地创建该类的对象。

调用方法:

通过Method类的invoke()方法,我们可以动态地调用对象的方法,包括静态方法和实例方法。

访问字段:

通过Field类的get()和set()方法,我们可以动态地读取和修改对象的字段,包括私有字段。

需要注意的是,

反射机制虽然灵活,但也带来了一些性能上的开销。相对于直接调用方法和访问字段,反射需要进行额外的检查和查找,因此执行效率相对较低。此外,反射也可能破坏了封装性,因为它可以绕过访问修饰符的限制,直接访问私有成员。

综上所述,

Java反射的本质是在运行时获取和操作类的元数据,它提供了一种动态地检查、访问和修改类的能力,但需要注意其性能开销和潜在的封装性问题。

User
java动态代理本质

ChatGPT
Java动态代理(Dynamic Proxy)是Java语言的一项特性,它可以在运行时生成代理对象,并在代理对象上实现方法调用的拦截和增强。动态代理通常用于实现AOP(Aspect-Oriented Programming)编程模式,它可以通过代理对象方法调用前后执行一些通用的代码,比如日志记录、性能统计、安全检查等。

Java动态代理的本质是基于Java的反射机制实现的。动态代理使用反射来实现在运行时生成代理对象,并实现方法调用的拦截和增强。当我们创建一个动态代理时,Java会动态地创建一个实现了一组接口的代理类,并在该代理类中实现了这些接口中的所有方法。当我们通过代理对象调用方法时,实际上是调用了代理类中的相应方法。代理类在调用方法之前和之后会执行我们定义的拦截器代码,从而实现了方法调用的拦截和增强。

Java动态代理主要涉及到

两个核心的类:Proxy和InvocationHandler。

Proxy类是动态代理的核心类,

它提供了创建代理对象的静态方法,比如newProxyInstance()方法。

InvocationHandler是一个接口,

它定义了一个invoke()方法,代理类在调用方法时会调用该方法,并将方法的调用转发给InvocationHandler对象处理。我们通常需要自定义一个InvocationHandler实现类,以实现我们的拦截和增强逻辑。

需要注意的是

,Java动态代理只能代理实现了接口的类,而无法代理没有实现接口的类。此外,动态代理的性能也相对较低,因为它需要在运行时生成代理类,以及进行额外的拦截和增强逻辑。

综上所述,

Java动态代理的本质是基于Java的反射机制实现的。动态代理使用反射在运行时生成代理对象,并实现方法调用的拦截和增强。动态代理通常用于实现AOP编程模式,但需要注意它只能代理实现了接口的类,并且性能相对较低。


1:代理模式

静态代理:固定的代理模式

动态代理实践springaop , 和mybatis访问数据,通过拦截mapper sql代理执行,结果集result映射到java bean实体类,涉及到代理和反射

上面链接

2:反射:

框架设计的灵魂
    * 框架:半成品软件。可以在框架的基础上进行软件开发,简化编码
    * 反射:将类的各个组成部分封装为其他对象,这就是反射机制
        * 好处:
            1. 可以在程序运行过程中,操作这些对象。
            2. 可以解耦,提高程序的可扩展性。


    * 获取Class对象的方式:
        1. Class.forName("全类名"):将字节码文件加载进内存,返回Class对象
            * 多用于配置文件,将类名定义在配置文件中。读取文件,加载类
        2. 类名.class:通过类名的属性class获取
            * 多用于参数的传递
        3. 对象.getClass():getClass()方法在Object类中定义着。
            * 多用于对象的获取字节码的方式

        * 结论:
            同一个字节码文件(*.class)在一次程序运行过程中,只会被加载一次,不论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个。


    * Class对象功能:
        * 获取功能:
            1. 获取成员变量们
                * Field[] getFields() :获取所有public修饰的成员变量
                * Field getField(String name)   获取指定名称的 public修饰的成员变量

                * Field[] getDeclaredFields()  获取所有的成员变量,不考虑修饰符
                * Field getDeclaredField(String name)  
            2. 获取构造方法们
                * Constructor<?>[] getConstructors()  
                * Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)  

                * Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes)  
                * Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()  
            3. 获取成员方法们:
                * Method[] getMethods()  
                * Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)  

                * Method[] getDeclaredMethods()  
                * Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)  

            4. 获取全类名    
                * String getName()  


    * Field:成员变量
        * 操作:
            1. 设置值
                * void set(Object obj, Object value)  
            2. 获取值
                * get(Object obj) 

            3. 忽略访问权限修饰符的安全检查
                * setAccessible(true):暴力反射

    * Constructor:构造方法
        * 创建对象:
            * T newInstance(Object... initargs)  

            * 如果使用空参数构造方法创建对象,操作可以简化:Class对象的newInstance方法


    * Method:方法对象
        * 执行方法:
            * Object invoke(Object obj, Object... args)  

        * 获取方法名称:
            * String getName:获取方法名

反射
    * 案例:
        * 需求:写一个"框架",不能改变该类的任何代码的前提下,可以帮我们创建任意类的对象,并且执行其中任意方法
            * 实现:
                1. 配置文件
                2. 反射
            * 步骤:
                1. 将需要创建的对象的全类名和需要执行的方法定义在配置文件中
                2. 在程序中加载读取配置文件
                3. 使用反射技术来加载类文件进内存
                4. 创建对象
                5. 执行方法

@SuppressWarnings("unchecked")public <T> TServiceResult handle(String poolname, String servicename, String methodename, T dto, TUserDto user){TServiceResult tres = null;ThriftConnection<TServiceClient> proxiedConnect = null;try {/*** 获取RPC连接*/ThriftConnectionPool<TServiceClient> proxiedPool = (ThriftConnectionPool<TServiceClient>)SpringContextUtil.getBean(poolname);proxiedConnect = proxiedPool.getConnection();TServiceClient proxiedClient = null;switch (poolname) {case ThriftServiceDefine.BUSI_SERVICE_NAME:if(ThriftServiceDefine.THRIFT_BUSI_SERVICE_HANDLER.equals(servicename)){proxiedClient = proxiedConnect.getClient(ThriftServiceDefine.THRIFT_BUSI_SERVICE_HANDLER,IServiceBusi.Client.class);}else if(ThriftServiceDefine.THRIFT_BUSI_SERVICE_ORDER.equals(servicename)){proxiedClient = proxiedConnect.getClient(ThriftServiceDefine.THRIFT_BUSI_SERVICE_ORDER,IServiceOrder.Client.class);}break;case ThriftServiceDefine.ORDER_SERVICE_NAME:if(ThriftServiceDefine.THRIFT_ORDER_SERVICE_HANDLER.equals(servicename)){proxiedClient = proxiedConnect.getClient(ThriftServiceDefine.THRIFT_ORDER_SERVICE_HANDLER,IServiceOrder.Client.class);}else if(ThriftServiceDefine.THRIFT_ORDER_EVREADT_SERVICE_HANDLER.equals(servicename)){//E起充桩订单接口->evshareproxiedClient = proxiedConnect.getClient(ThriftServiceDefine.THRIFT_ORDER_EVREADT_SERVICE_HANDLER,IServiceEvreadyOrder.Client.class);}break;case ThriftServiceDefine.RT_SERVICE_NAME:proxiedClient = proxiedConnect.getClient();break;case ThriftServiceDefine.WAS_SERVICE_NAME:if(ThriftServiceDefine.THRIFT_WAS_SERVICE_WEB.equals(servicename)){proxiedClient = proxiedConnect.getClient(ThriftServiceDefine.THRIFT_WAS_SERVICE_WEB,IServiceWeb.Client.class);}else if(ThriftServiceDefine.THRIFT_WAS_SERVICE_RES.equals(servicename)){proxiedClient = proxiedConnect.getClient(ThriftServiceDefine.THRIFT_WAS_SERVICE_RES,IServiceWeb.Client.class);}break;default:return null;}/*** methodhandle 执行*/MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();  MethodHandle mh = lookup.findVirtual(proxiedClient.getClass(), methodename, MethodType.methodType(TServiceResult.class,dto.getClass(), TUserDto.class));//invokeExact 严格匹配参数类型tres = (TServiceResult)mh.invoke(proxiedClient,dto,user);} catch (ThriftConnectionPoolException e) {log.error("ThriftConnectionPoolException",e);}catch (NoSuchMethodException e) {log.error("NoSuchMethodException",e);} catch (IllegalAccessException e) {log.error("IllegalAccessException",e);} catch (Exception e) {log.error("Exception",e);} catch (Throwable e) {log.error("Throwable",e);} finally {try {
//				proxiedConnect.getClient().getInputProtocol().getTransport().close();if (proxiedConnect != null)proxiedConnect.close();} catch (IOException e) {log.error("proxiedConnect",e);}}return tres;}

MethodHandle与反射Method区别

MethodHandle的使用方法和效果上与Reflection都有众多相似之处。不过,它们也有以下这些区别:

  1. Reflection和MethodHandle机制本质上都是在模拟方法调用,但是Reflection是在模拟Java代码层次的方法调用,而MethodHandle是在模拟字节码层次的方法调用。在MethodHandles.Lookup上的三个方法findStatic()、findVirtual()、findSpecial()正是为了对应于invokestatic、invokevirtual & invokeinterface和invokespecial这几条字节码指令的执行权限校验行为,而这些底层细节在使用Reflection API时是不需要关心的。
  2. Reflection中的java.lang.reflect.Method对象远比MethodHandle机制中的java.lang.invoke.MethodHandle对象所包含的信息来得多。前者是方法在Java一端的全面映像,包含了方法的签名、描述符以及方法属性表中各种属性的Java端表示方式,还包含有执行权限等的运行期信息。而后者仅仅包含着与执行该方法相关的信息。用开发人员通俗的话来讲,Reflection是重量级,而MethodHandle是轻量级。
  3. 由于MethodHandle是对字节码的方法指令调用的模拟,那理论上虚拟机在这方面做的各种优化(如方法内联),在MethodHandle上也应当可以采用类似思路去支持(但目前实现还不完善)。而通过反射去调用方法则不行。
  4. 和反射相比好处是:

    调用 invoke() 已经被JVM优化,类似直接调用一样。
    性能好得多,类似标准的方法调用。
    当我们创建MethodHandle 对象时,实现方法执行权限检测(如2中的MethodHandles.Lookup上的三个方法findStatic()、findVirtual()、findSpecial()),而不是调用invoke() 时。

MethodHandle与Reflection除了上面列举的区别外,最关键的一点还在于去掉前面讨论施加的前提“仅站在Java语言的角度看”之后:Reflection API的设计目标是只为Java语言服务的,而MethodHandle则设计为可服务于所有Java虚拟机之上的语言,其中也包括了Java语言而已。

 3:注解:


    * 概念:说明程序的。给计算机看的
    * 注释:用文字描述程序的。给程序员看的

    * 定义:注解(Annotation),也叫元数据。一种代码级别的说明。它是JDK1.5及以后版本引入的一个特性,与类、接口、枚举是在同一个层次。它可以声明在包、类、字段、方法、局部变量、方法参数等的前面,用来对这些元素进行说明,注释。
    * 概念描述:
        * JDK1.5之后的新特性
        * 说明程序的
        * 使用注解:@注解名称
        
    
    * 作用分类:
        ①编写文档:通过代码里标识的注解生成文档【生成文档doc文档】
        ②代码分析:通过代码里标识的注解对代码进行分析【使用反射】
        ③编译检查:通过代码里标识的注解让编译器能够实现基本的编译检查【Override】


    * JDK中预定义的一些注解
        * @Override    :检测被该注解标注的方法是否是继承自父类(接口)的
        * @Deprecated:该注解标注的内容,表示已过时
        * @SuppressWarnings:压制警告
            * 一般传递参数all  @SuppressWarnings("all")

    * 自定义注解
        * 格式:
            元注解
            public @interface 注解名称{
                属性列表;
            }

        * 本质:注解本质上就是一个接口,该接口默认继承Annotation接口
            * public interface MyAnno extends java.lang.annotation.Annotation {}

        * 属性:接口中的抽象方法
            * 要求:
                1. 属性的返回值类型有下列取值
                    * 基本数据类型
                    * String
                    * 枚举
                    * 注解
                    * 以上类型的数组

                2. 定义了属性,在使用时需要给属性赋值
                    1. 如果定义属性时,使用default关键字给属性默认初始化值,则使用注解时,可以不进行属性的赋值。
                    2. 如果只有一个属性需要赋值,并且属性的名称是value,则value可以省略,直接定义值即可。
                    3. 数组赋值时,值使用{}包裹。如果数组中只有一个值,则{}可以省略
        
        * 元注解:用于描述注解的注解
            * @Target:描述注解能够作用的位置
                * ElementType取值:
                    * TYPE:可以作用于类上
                    * METHOD:可以作用于方法上
                    * FIELD:可以作用于成员变量上
            * @Retention:描述注解被保留的阶段
                * @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME):当前被描述的注解,会保留到class字节码文件中,并被JVM读取到
            * @Documented:描述注解是否被抽取到api文档中
            * @Inherited:描述注解是否被子类继承


    * 在程序使用(解析)注解:获取注解中定义的属性值
        1. 获取注解定义的位置的对象  (Class,Method,Field)
        2. 获取指定的注解
            * getAnnotation(Class)
            //其实就是在内存中生成了一个该注解接口的子类实现对象

                    public class ProImpl implements Pro{
                        public String className(){
                            return "cn.itcast.annotation.Demo1";
                        }
                        public String methodName(){
                            return "show";
                        }
                    }
        3. 调用注解中的抽象方法获取配置的属性值
    

    * 案例:简单的测试框架
    * 小结:
        1. 以后大多数时候,我们会使用注解,而不是自定义注解
        2. 注解给谁用?
            1. 编译器
            2. 给解析程序用
        3. 注解不是程序的一部分,可以理解为注解就是一个标签

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