JavaSE学习day27(反射&JDK新特性)

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27.01_反射(类的加载概述和加载时机)

• A:类的加载概述

• 当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载、连接、初始化三步来实现对这个类进行初始化。
• 加载
  • 就是指将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。任何类被使用时系统都会建立一个Class对象。
• 连接
  • 验证 是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致
  • 准备 负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值
  • 解析 将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用
• 初始化

• B:加载时机

• 创建类的实例
• 访问类的静态变量，或者为静态变量赋值
• 调用类的静态方法
• 使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象
• 初始化某个类的子类
• 直接使用java.exe命令来运行某个主类

27.02_反射类加载器的概述和分类)

• A:类加载器的概述

• 负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应的Class对象。虽然我们不需要关心类加载机制，但是了解这个机制我们就能更好的理解程序的运行。

• B:类加载器的分类

• BootStrap ClassLoader 根类加载器
• Extension ClassLoader 扩展类加载器
• System ClassLoader 系统类加载器

• B:类加载器的作用

• BootStrap ClassLoader 根类加载器
  • 也被称为引导类加载器，负责java核心类的加载
  • 比如System，String等，在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中
• Extension ClassLoader 扩展类加载器
  • 负责JRE的扩展目录中jar包的加载
  • 在JDK中JRE的lib目录下ext目录
• System ClassLoader 系统类加载器
  • 负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径

27.03_反射(反射概述)

• A:反射概述

• JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；
• 对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；
• 这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
• 想要解剖一个类，必须先要获取到该类的字节码文件对象。
• 而解剖使用的就是Class类中的方法，所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象。

• B:三种方式

• a:Object类的getClass方法，判断两个对象是否是同一个字节码文件
• b:静态属性class，锁对象
• Class类中静态方法forName(),读取配置文件

• C:案例演示

• 获取class文件对象的三种方式

public class Test {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
   		Class clazz1 = Class.forName("Test.Person");
   		Class clazz2 = Person.class;
   		Person p = new Person();
   		Class clazz3 = p.getClass();

		System.out.println(clazz1 == clazz2); //true
		System.out.println(clazz1 == clazz3); //true
		System.out.println(clazz2 == clazz3); //true
	}
}

27.04_反射(class.forName()读取配置文件举例)

• 榨汁机(Juicer)榨汁的案例
• 分别有水果(Fruit)苹果(Apple)香蕉(Banana)桔子(Orange)榨汁(squeeze)

package Test;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //没有用到反射，用到多态
        //Juicer j = new Juicer(); // 购买榨汁机
        //j.run(new Orange());
        //j.run(new Apple());

        //用反射和配置文件
        BufferedReader br = new BufferedReader(new  FileReader("config.properties"));
        Class clazz = Class.forName(br.readLine());
        Fruit f = (Fruit)clazz.newInstance(); //相当于父类引用指向子类对象，水果引用指向苹果对象
        Juicer j = new Juicer();
        j.run(f);
        //要创建不同的对象只需要修改配置文件config.properties中的类名即可
    }
}

interface Fruit {
    public void squeeze();
}

class Apple implements Fruit{
    public void squeeze() {
        System.out.println("榨出一杯苹果汁");
    }
}

class Orange implements Fruit{
    public void squeeze() {
        System.out.println("榨出一杯桔子汁");
    }
}

class Juicer {
    public void run(Fruit f) {
        f.squeeze();
    }
}

• 配置文件config.properties
  • Test.Apple

27.05_反射(通过反射获取带参构造方法并使用)

• Constructor

• Class类的newInstance()方法是使用该类无参的构造函数创建对象，如果一个类没有无参的构造函数，就不能这样创建了，可以调用Class类的getConstructor(String.class,int.class)方法获取一个指定的构造函数然后再调用Constructor类的newInstance(“张三”，20)方法创建对象

package Test;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Class clazz = Class.forName("Test.Person");
        //Person p = (Person)clazz.newInstance(); //通过无参构造创建对象
        //Person类没有空参构造时报错，因为newInstance需要有无参的构造方法
        //System.out.println(p);
        Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class);
        //获取有参构造
        Person p = (Person)c.newInstance("张三",23);
        //通过有参构造创建对象
        System.out.println(p);//name=张三,age=23
    }
}

27.06_反射(通过反射获取成员变量并使用)

• Field

• Class.getField(String)方法可以获取类中的指定字段(可见的)，如果是私有的可以用getDeclaedField(“name”)方法获取，通过set(obj,“李四”)方法可以设置指定对象上该字段的值，如果是私有的需要先调用setAccessible(true)设置访问权限，用获取的指定的字段调用get(obj)可以获取指定对象中该字段的值

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Class clazz = Class.forName("Test.Person");
        //Person p = (Person)clazz.newInstance(); //通过无参构造创建对象
        //Person类没有空参构造时报错，因为newInstance需要有无参的构造方法
        //System.out.println(p);
        Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class);
        //获取有参构造
        Person p = (Person)c.newInstance("张三",23);
        //通过有参构造创建对象
        //System.out.println(p);//name=张三,age=23

        //Field f = clazz.getDeclaredField("name");//拿到name字段
        //f.set(p,"李四"); //把对象p的name字段改成李四

        Field f = clazz.getDeclaredField("name");//暴力反射获取字段
        f.setAccessible(true); //去除私有权限
        f.set(p,"李四");
        System.out.println(p);
    }
}

27.07_反射(通过反射获取方法并使用)

• Method

• Class.getMethod(String,Class…)和Class.getDeclaredMethod(String,Class…)方法可以获取类中的指定方法，调用invoke(Object,Object…)可以调用该方法，Class.getMethod(“eat”) invoke(obj) Class.getMethod(“eat”,int.class) invoke(obj,10)

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Class clazz = Class.forName("Test.Person");
        Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class);//获取有参构造
        Person p = (Person) c.newInstance("张三",23);//通过有参构造创建对象

        Method m = clazz.getMethod("eat");//获取eat方法 无参
        m.invoke(p);

        Method m2 = clazz.getMethod("eat",int.class);//获取eat方法 有参
        m2.invoke(p,10);
    }
}

27.08_反射(通过反射越过泛型检查)

• A：案例演示

• ArrayList的一个对象，在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现呢？

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //泛型只在编译期有效，在运行期会被擦除掉
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(111);
        list.add(222);

        Class clazz = Class.forName("java.util.ArrayList"); //字节码文件是在运行期
        //获取字节码对象
        Method m = clazz.getMethod("add",Object.class); //获取add方法
        m.invoke(list,"abc");
        System.out.println(list); //[111, 222, abc] 泛型反射
    }
}

27.09_反射(通过反射写一个通用的设置某个对象的某个属性为指定的值)

• A：案例演示

• public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value){},此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设为value。

package Test;

import java.lang.reflect.Field;

public class Tool {
    public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value) throws Exception{
        Class clazz = obj.getClass();  //获取字节码对象
        Field f = clazz.getDeclaredField(propertyName); //暴力反射获取字段(属性)
        f.setAccessible(true); //去除权限
        f.set(obj, value);
    }
}

package Test;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Student s = new Student("张三",23);
        System.out.println(s);

        Tool t = new Tool();
        t.setProperty(s,"name","李四");
        System.out.println(s);
    }
}

27.10_反射(练习)

• 已知一个类，定义如下

package Test;
public class DemoClass {
    public void run() {
		system.out.println("Welcome");
	}
}

• (1) 写一个Properties格式的配置文件，配置类的完整名称。
• (2) 写一个程序，读取这个Properties配置文件，获得类的完整名称并加载这个类，用反射的方式运行run方法。
• xxx.properties
  • Test.Tool

package Test;

public class Tool {
    public void run() throws Exception{
        System.out.println("Welcome");
    }
}

package Test;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("xxx.properties"));
        //创建输入流关联配置文件
        Class clazz = Class.forName(br.readLine()); //读取配置文件中类名，获取字节码对象
        Tool t = (Tool)clazz.newInstance(); //通过字节码创建对象
        t.run();
    }
}

27.11_反射(动态代理的概述和实现)

• A:动态代理概述

• 代理：本来应该自己做的事情请了别人来做，被请的人就是代理对象
• 举例：春节回家买票让人代买
• 动态代理：在程序运行过程中产生的这个对象，而程序运行过程中产生对象其实就是刚才反射的内容，所以，动态代理其实就是通过反射来生成一个代理

• 在Java中java.lang.reflect包下提供了提供了一个Proxy类和一个InvocationHandler接口，通过使用这个类和接口就可以生成动态代理对象。JDK提供的代理只能针对接口做代理。我们有更强大的代理cglib，Proxy类中的方法创建动态代理类对象
• public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)
• 最终会调用InvocationHandler的方法
• InvocationtionHander Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)

package com.heima.动态代理;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
	private Object target;
	
	public MyInvocationHandler(Object target) {
		this.target = target;
	}
	@Override
	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
			throws Throwable {
		System.out.println("权限校验");
		method.invoke(target, args);					//执行被代理target对象的方法
		System.out.println("日志记录");
		return null;
	}
}

27.12_设计模式(模板(Template)设计模式概述和使用)

• A:模板设计模式概述

• 模板方法模式就是定义一个算法的骨架，而将具体的算法延迟到子类中来实现

• B:优点和缺点

• 优点
  • 使用模板方法模式，在定义算法骨架的同时，可以很灵活地实现具体的算法，满足用户灵活多变的需求
• 缺点
  • 如果算法骨架有修改的话，则需要修改抽象类

• 1.装饰
• 2.单例
• 3.简单工厂
• 4.工厂方法
• 5.适配器
• 6.模板

package com.heima.模版方法设计模式;

public class Demo1_Template {
	public static void main(String[] args) {
		/*long start = System.currentTimeMillis();
		for(int i = 0; i < 1000000; i++) {
			System.out.println("x");
		}
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println(end - start);*/
		Demo d = new Demo();
		System.out.println(d.getTime());
	}
}

abstract class GetTime {
	public final long getTime() {
		long start = System.currentTimeMillis();
		code();
		long end = System.currentTimeMillis();
		return end - start;
	}
	public abstract void code();
}

class Demo extends GetTime {
	@Override
	public void code() {
		int i = 0;
		while(i < 100000) {
			System.out.println("x");
			i++;
		}
	}
}

27.13_JDK5新特性(自己实现枚举类)

• A:枚举概述

• 是指将变量的值一一列出来，变量的值只限于列举出来的值的范围内。举例：一周只有7天，一年只有12个月等。

• B:回想单例设计模式：单例类是一个类只有一个实例

• 那么多例类就是一个类有多个实例，但不是无限个数的实例，而是有限个数的实例。这才能是枚举类。

• A:案例演示

• 自己实现枚举类

• 空参构造

public class Week {
	
	public static final Week MON = new Week();
	public static final Week TUE = new Week();
	public static final Week WED = new Week();
	
	private Week(){}						//私有构造,不让其他类创建本类对象
}

• 有有参构造

public class Week2 {
	
	public static final Week2 MON = new Week2("星期一");
	public static final Week2 TUE = new Week2("星期二");
	public static final Week2 WED = new Week2("星期三");
	
	private String name;
	private Week2(String name){
		this.name = name;
	}						//私有构造,不让其他类创建本类对象
	public String getName() {
		return name;
	}	
}

• 第三种格式

public abstract class Week3 {	
	public static final Week3 MON = new Week3("星期一") {
		public void show() {
			System.out.println("星期一");
		}
	};
	public static final Week3 TUE = new Week3("星期二"){
		public void show() {
			System.out.println("星期二");
		}
	};
	public static final Week3 WED = new Week3("星期三"){
		public void show() {
			System.out.println("星期三");
		}
	};
	
	private String name;
	private Week3(String name){
		this.name = name;
	}						//私有构造,不让其他类创建本类对象
	public String getName() {
		return name;
	}	
	public abstract void show();
}

public class Demo1_Enum {
	public static void main(String[] args) {
		//demo1();
		//demo2();
		Week3 mon = Week3.MON;
		mon.show();
	}

	public static void demo2() {
		Week2 mon = Week2.MON;
		System.out.println(mon.getName());
	}

	public static void demo1() {
		Week mon = Week.MON;
		Week tue = Week.TUE;
		Week wed = Week.WED;
		
		System.out.println(mon);
	}
}

• 1.自动拆装箱
• 2.泛型
• 3.可变参数
• 4.静态导入
• 5.增强for循环
• 6.互斥锁
• 7.枚举

27.14_JDK5新特性(通过enum实现枚举类)

• A:案例演示

• 通过enum实现枚举类

public enum Week {
	MON,TUE,WED;
}

public enum Week2 {
	MON("星期一"),TUE("星期二"),WED("星期三");
	
	private String name;
	private Week2(String name) {
		this.name = name;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	
	public String toString() {
		return name;
	}
}

public enum Week3 {
	MON("星期一"){
		public void show() {
			System.out.println("星期一");
		}
	},TUE("星期二"){
		public void show() {
			System.out.println("星期二");
		}
	},WED("星期三"){
		public void show() {
			System.out.println("星期三");
		}
	};
	
	private String name;
	private Week3(String name) {
		this.name = name;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	
	public abstract void show();
	
}

27.15_JDK5新特性(枚举的注意事项)

• A:案例演示

• 定义枚举类要用关键字enum
• 所有枚举类都是Enum的子类
• 枚举类的第一行上必须是枚举项，最后一个枚举项的分号是可以省略的，但如果枚举类有其他的东西，这个分号不能省略，建议不要省略
• 枚举类可以有构造器，但必须是private的，它默认的也是private的
• 枚举类也可以有抽象方法，但是枚举项必须重写该方法
• 枚举在switch语句中的使用

27.16_JDK5新特性(枚举类的常见方法)

• A:枚举类的常见方法

• int ordinal()
• int compareTo(E o)
• String name()
• String toString()
• T valueOf(Class type, String name)
• values()
• 此方法虽然在JDK文档中查找不到，但每个枚举类都有该方法，它遍历枚举类的所有枚举值非常方便

• A:案例演示

• 枚举类的常见方法

public class Demo2_Enum {
	/**
	 * int ordinal()
	* int compareTo(E o)
	* String name()
	* String toString()
	* <T> T valueOf(Class<T> type,String name)
	* values() 
	* 此方法虽然在JDK文档中查找不到，但每个枚举类都具有该方法，它遍历枚举类的所有枚举值非常方便
	 */
	public static void main(String[] args) {
		//demo1();
//		Week2 mon = Week2.valueOf(Week2.class, "MON");	//通过字节码对象获取枚举项
//		System.out.println(mon);		
		Week2[] arr = Week2.values();
		for (Week2 week2 : arr) {
			System.out.println(week2);
		}
	}

	public static void demo1() {
		Week2 mon = Week2.MON;
		Week2 tue = Week2.TUE;
		Week2 wed = Week2.WED;
		
		/*System.out.println(mon.ordinal());				//枚举项都是有编号的
		System.out.println(tue.ordinal());
		System.out.println(wed.ordinal());		
		System.out.println(mon.compareTo(tue));			//比较的是编号
		System.out.println(mon.compareTo(wed));*/		
		System.out.println(mon.name()); 				//获取实例名称
		System.out.println(mon.toString()); 			//调用重写之后的toString方法
	}
}

27.17_JDK7新特性(JDK7的六个新特性回顾和讲解)

• A:二进制字面量0b001：System.out.println(0b110);
• B:数字字面量可以出现下划线：100_000
• C:switch语句可以用字符串
• D:泛型简化，菱形泛型
• E:异常的多个catch合并，每个异常用或|
• F:try-with-resources语句，1.7版本标准的异常处理

27.18_JDK8新特性(JDK8的新特性)

• 接口中可以定义有方法体的方法，如果是非静态，必须用default修饰
• 如果是静态的就不用了