枚举反射动态代理

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一. 枚举

定义
- 枚举是一个概念,列举的意思,将所有的情况都列举出来那么取值的时候只能是这几种情况的一种，不能是别的
- 在Java中枚举可以理解为有限制的多例,在当前类中定义多个实例供别人使用
应用场景
- 一个星期只有七天, 我们就可以把这些字符串装在一个数组或者集合中供我们使用(这也是枚举), 但是, 扩展性非常差, 比如, 我们想显示英文的就必须重写一次, 使用枚举类来实现, 就是将变量放到一个类中,然后有限制的定义几个对象使用

格式

空参构造的枚举类(没有意义)

public  class Week {
    
    public static final Week MON = new Week();
    public static final Week TUE = new Week();
    public static final Week WED = new Week();
    public static final Week THU = new Week();
    public static final Week FRI = new Week();
    public static final Week SAT = new Week();
    public static final Week SUN = new Week();
}

有参构造的枚举类

public  class Week {
    
    public static final Week MON = new Week("星期一");
    public static final Week TUE = new Week("星期二");
    public static final Week WED = new Week("星期三");
    public static final Week THU = new Week("星期四");
    public static final Week FRI = new Week("星期五");
    public static final Week SAT = new Week("星期六");
    public static final Week SUN = new Week("星期日");
    private String name;
    //私有化构造
    private Week(String name){
        this.name = name;
    }
    //提供getter方法,便于别人使用
    public String getName() {
        return name;
    }

}

有方法的枚举类

public  class Week {
    
    public static final Week MON = new Week("星期一");
    public static final Week TUE = new Week("星期二");
    public static final Week WED = new Week("星期三");
    public static final Week THU = new Week("星期四");
    public static final Week FRI = new Week("星期五");
    public static final Week SAT = new Week("星期六");
    public static final Week SUN = new Week("星期日");
    public String name;
    //私有化构造
    private Week(String name){
        this.name = name;
    }
    //提供getter方法,便于别人使用
    public String getName() {
        return name;
    }
    //提供特殊方法
    public  void show(){
        System.out.println("今天是"+name);
    }
}

包含抽象方法的枚举类

public abstract class Week {
    
    private static final Week MON = new Week("星期一"){
        public  void show(){
            System.out.println("星期一好难受");
        }
        
    };
    private static final Week TUE = new Week("星期二"){
        public  void show(){
            System.out.println("星期二晕晕乎乎");
        }
        
    };
    private static final Week WED = new Week("星期三"){
        public  void show(){
            System.out.println("咦,星期三了...");
        }
        
    };
    private static final Week THU = new Week("星期四"){
        public  void show(){
            System.out.println("赶紧,赶紧,今天快点结束");
        }
        
    };
    private static final Week FRI = new Week("星期五"){
        public  void show(){
            System.out.println("哇,好棒,星期五了");
        }
        
    };
    private static final Week SAT = new Week("星期六"){
        public  void show(){
            System.out.println("睡的真舒服");
        }
        
    };
    private static final Week SUN = new Week("星期日"){
        public  void show(){
            System.out.println("好开心哦, 时间慢慢走哈");
        }
        
    };
    private String name;
    //私有化构造
    private Week(String name){
        this.name = name;
    }
    //提供getter方法,便于别人使用
    public String getName() {
        return name;
    }
    
    public abstract void show();
}

注意事项
- 枚举多用于将一组信息装载到一个对象中
测试题
- 使用枚举模拟扑克牌的制作牌的过程

二. enum关键字的枚举(jdk1.5)

定义
- jdk1.5推出了enum关键字来帮助我们简化格式
- 省略了static final 关键字和创建对象
- enum关键字还能对格式进行检查

演示

public enum Week2 {
    //定义变量,指向对象
    MON("星期一") ,TUE("星期二") ,WED("星期三") ,THU("星期四") ,FRI("星期五") ,SAT("星期六") ,SUN("星期日") ;
    
    String name ;
    //私有化构造
    private Week2(String name){
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

注意事项
- 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，最后一个枚举项后的分号是可以省略的，但是如果枚举类有其他的东西，这个分号就不能省略。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
- swicth语句可以使用枚举

案例

public static void main(String[] args) {
    Week2 week2 = Week2.MON;
    switch (week2) {
    case FRI:
            System.out.println("好高兴哦");
        break;
    case MON:
        System.out.println("过了星期三,越过越心宽");
        break;
    default:
        System.out.println("没有了");
        break;
    }
}

常用方法
- int ordinal() 获取枚举项的序号
- int compareTo(E o) 比较两个枚举项
- String name() 获取枚举枚举项的名称
- String toString() 获取枚举项的字符串表现形式
- <T> T valueOf(Class<T> type,String name) 使用字节码和名称获取枚举项
- 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

三. 类加载

定义
- 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
- 初始化就是我们以前讲过的初始化步骤
加载的时机
- 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
- 加载某个类的子类
- 直接使用java.exe命令来运行某个主类

四. 类加载器的概述和分类

定义
- 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
类加载器的分类
- Bootstrap ClassLoader 根类加载器
- Extension ClassLoader 扩展类加载器
- Sysetm ClassLoader 系统类加载器
- AppClassLoader 应用类加载器
类加载器的作用
- BootstrapClassLoader 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
- ExtensionClassLoader 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
- SysetmClassLoader 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
- AppClassLoader 加载其他类
  - 负载一些非核心类和程序猿自己写的类

演示

public static void main(String[] args) {
    //获取TestDemo类的类加载器
    System.out.println(TestDemo.class.getClassLoader());
    
}

五. 自定义类加载器

双亲委派模型
- 当前类加载器从自己已经加载的类中查询是否此类已经加载，如果已经加载则直接返回原来已经加载的类。
- 如果没有找到，就去委托父类加载器去加载（如代码c = parent.loadClass(name, false)所示）。父类加载器也会采用同样的策略，查看自己已经加载过的类中是否包含这个类，有就返回，没有就委托父类的父类去加载，一直到根类加载器。因为如果父加载器为空了，就代表使用根类类加载器作为父加载器去加载
- 如果根类类加载器加载失败（例如在$JAVA_HOME/jre/lib里未查找到该class），会使用拓展类加载器来尝试加载，继续失败则会使用AppClassLoader来加载，继续失败则会抛出一个异常ClassNotFoundException，然后再调用当前加载器的findClass()方法进行加载
1. 好处
  - 主要是为了安全性，避免用户自己编写的类动态替换 Java的一些核心类，比如 String。
  - 同时也避免了类的重复加载，因为 JVM中区分不同类，不仅仅是根据类名，相同的 class文件被不同的 ClassLoader加载就是不同的两个类
2. 案例演示

public class MyClassLoader extends ClassLoader{
    private String path;
    public MyClassLoader(String path) {
        super();
        this.path = path;
    }
        @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        //读取本地文件
        byte[] bs = getBytes(path);
        //将字节数组装载成Class对象
        Class<?> clazz = this.defineClass(name, bs, 0, bs.length);
        return clazz;
    }
    
    private byte[] getBytes(String path){
        try(
            FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
            ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        ) {
            byte[] bs = new byte[1024];
            int len ;
            while((len=fis.read(bs))!=-1){
                bos.write(bs, 0, len);
            }
            return bos.toByteArray();
        } catch (Exception e) {
            
        }
        return null;
    }
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
    MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader("D:\\Student.class");
    Class<?> clazz = classLoader.findClass("com.qianfeng.Student");
    //Class<?> class1 = Class.forName("com.qianfeng.Student", true, classLoader);
    
    Object obj = clazz.newInstance();
    System.out.println(obj.getClass().getClassLoader());
}

六. 反射

定义
- 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
- 要想解剖一个类,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
- 说白了就是获取一个类的骨架
获取字节码的三种方式
- 对象.getClass()
- 类名.class
- Class类中静态方法forName("类名")

演示

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Student student = new Student();
    Class<?> clazz1 = student.getClass();
    Class<?> clazz2 = Student.class;
    Class<?> clazz3 = Class.forName("com.qianfeng.Student");
}

七. 反射获取构造函数

定义
- 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

演示

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class<?> clazz =  Class.forName("com.qianfeng.Student");
    Student object = (Student)clazz.newInstance();
    object.method();
    
}

榨汁机案例

分别有水果(Fruit)苹果(Apple)香蕉(Banana)桔子(Orange)榨汁(squeeze)
根据客户的需求, 随时更换果汁

interface Fruit {
    public void squeeze();
}

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

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

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

}

public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    //从本地读取配置文件
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("config.txt"));
     //创建输入流对象,关联配置文件    
    Class<?> clazz = Class.forName(br.readLine());    //读取配置文件一行内容,获取该类的字节码对象
    Fruit f = (Fruit) clazz.newInstance();        //通过字节码对象创建实例对象
    Juicer j = new Juicer();
    j.run(f);
}

八. 反射获取成员变量

定义
- 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get(obj) 和set(obj, "李四")方法可以获取和设置指定对象上该字段的值, obj指的是这个类的对象
- 如果是私有的需要先调用setAccessible(true)设置访问权限放开

演示

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Student student = new Student();
    Class<?> clazz = Class.forName("com.qianfeng.Student");
      //获取共有的属性
    Field field = clazz.getField("name");
      //获取所有的属性
    Field field2 = clazz.getDeclaredField("name");
    //取消语言检查
    field2.setAccessible(true);
    //给一个对象的属性设置值
    field2.set(student, "333");
    //获取这个对象的属性的值
    String str= (String) field2.get(student);
    System.out.println(str);
    
}

测试题
- 需求: 写一个方法, 通过此方法可以给任意对象的任意属性设置值

九. 反射获取成员方法

定义
- 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...)可以调用对象的这个方法

演示

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Student student = new Student();
    Class<?> clazz = Class.forName("com.qianfeng.Student");
    Method method = clazz.getMethod("method");
    method.invoke(student);
    //获取私有方法
    Method method2= clazz.getDeclaredMethod("method2");
    //取消语言检查
    method2.setAccessible(true);
    //调用对象的方法
    method2.invoke(student);
    
}

测试题
- 需求: 往一个ArrayList<Integer> 的对象中添加String类型的值

十. 动态代理

定义
- 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
- 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我们刚才反射讲解的内容，所以，动态代理其实就是通过反射来生成一个代理对象
- 代理可以使我们在不破坏源代码的情况下增加新的功能
java中动态代理的使用
- 在Java中java.lang.reflect包下提供了一个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
- public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)
- 最终会调用InvocationHandler的方法
- InvocationHandler Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args)

演示

public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    Student student = new Student();
    //创建Student的代理对象
    MyInterface p =  (MyInterface) Proxy.newProxyInstance(Student.class.getClassLoader(), Student.class.getInterfaces(), new InvocationHandler() {
        
        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            System.out.println("你好");
            method.invoke(student);
            return null;
        }
    });
    p.method();
}

原理
- 利用对象的类的字节码接口,写出一个新的类到本地区,通过编译器直接编译成.class文件,再通过类加载器加载进来
- 弊端: 代理的对象必须实现接口

十一. cglib

定义
- 非java原生的动态代理, 效率更高,限制更小
- 可以代理没有接口的类

使用

导包

演示

public static void main(String[] args) {
    //导入包    cglib-core  asm        ant        ant-launcher
    //创建运行器
    MethodInterceptor mi = new MethodInterceptor() {
        
        @Override
        public Object intercept(Object arg0, Method arg1, Object[] arg2, MethodProxy arg3) throws Throwable {
            System.out.println("运行前");
            arg3.invokeSuper(arg0, arg2);
            System.out.println("运行后");
            return null;
        }
    };
    //获取代理类
    Enhancer enhancer = new Enhancer();
    //设置父类
    enhancer.setSuperclass(Demo.class);
    //运行任务
    enhancer.setCallback(mi);
    //创建代理对象
    Demo d = (Demo)enhancer.create();
    d.method();
}

作业

把今天的案例都敲一遍

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一. 枚举

二. enum关键字的枚举(jdk1.5)

三. 类加载

四. 类加载器的概述和分类

五. 自定义类加载器

六. 反射

七. 反射获取构造函数

八. 反射获取成员变量

九. 反射获取成员方法

十. 动态代理

十一. cglib

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