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一. 枚举

  1. 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
  2. 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
  3. 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();
      }
    1. 注意事项

      • 枚举多用于将一组信息装载到一个对象中
    2. 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)

    1. 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
    2. 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;
          }
      }
    3. 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
    4. 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;
          }
      }
    5. 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

    1. 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
    2. 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

    1. 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
    2. 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
    3. 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
    4. 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

    1. 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

    1. 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
    2. 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")
    3. 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

    1. 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
    2. 演示

      public static void main(String[] args) throws Exception {
          Class<?> clazz =  Class.forName("com.qianfeng.Student");
          Student object = (Student)clazz.newInstance();
          object.method();
          
      }
    3. 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

    1. 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
    2. 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);
          
      }
    3. 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

    1. 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
    2. 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);
          
      }
    3. 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

    1. 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
    2. 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)
    3. 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();
      }
    4. 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

    1. 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
    2. 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

    1. 把今天的案例都敲一遍
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