java反射与动态代理

Java反射与动态代理
　　Java反射机制可以动态地获取类的结构，动态地调用对象的方法，是java语言一个动态化的机制。java动态代理可以在不改变被调用对象源码的前提下，在被调用方法前后增加自己的操作，极大地降低了模块之间的耦合性。这些都是java的基础知识，要想成为一名合格的程序猿，必须掌握！

Java反射机制
　 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。

　 Java反射机制允许程序在运行时判断分析任意一个类的结构，包括成员变量和方法，并调用任意一个对象的方法。Eclipse可以自动弹出对象的方法及属性，就是利用了反射的原理。Java的动态代理就是利用了反射的特性来实现的。

1、获取类Class对象

　 1) A.class ：不会加载类，也不会执行静态代码段；

　 2) Class.forName("cn.test.reflect.A") ：要求JVM查找并加载指定的类，也就是说JVM会执行该类的静态代码段；

　 3) new A().getClass() ：通过对象获取class

2、反射创建对象

　 1) 通过默认构造函数创建对象：Class<?> t = Class.forName("cn.test.reflect.A"); t.newInstance();

　 2) 通过指定构造函数创建对象：Class<?> t = Class.forName("cn.test.reflect.A"); Constructor<?> cons[] = t.getConstructors(); A a = (A) cons[2].newInstance("aa","bb");

　 注：

　 ① Class<?>表示任何类型的类；

　 ② newInstance()方法只能调用public的无参构造函数，它和new关键字创建实例的区别：创建对象的方式不一样，前者是使用类加载机制，后者是创建一个新类；

3、Class类常用方法

　 ▶ getName() ：获得类的完整名字；

　 ▶ getSuperclass() ：获得类的父类；

　 ▶ newInstance() ：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象；

　 ▶ getFields() ：获得当前类和父类中的public类型的所有属性；

　 ▶ getDeclaredFields() ：获得当前类（不包含父类）声明的所有属性，包括private和public；

　　 注：对于某个属性field，设置field.setAccessible(true)，即可访问private的属性值，如field.get(obj)

　 ▶ getMethods() ：获得前类和父类中public类型的所有方法；

　 ▶ getDeclaredMethods() ：获得当前类（不包含父类）声明的所有方法，包括private和public；

　 ▶ getMethod(String name, Class[] parameterTypes) ：获得类的指定方法，name参数指定方法的名字，parameterTypes 参数指定方法的参数类型;

　 ▶ getConstructors() ：获得当前类的public类型的构造方法；

　 ▶ getDeclaredConstructors() ：获得当前类的public和private类型的构造方法；

　 ▶ getConstructor(Class[] parameterTypes) ：获得类的特定构造方法，parameterTypes 参数指定构造方法的参数类型；

　 ▶ getInterfaces() ：获得实现的接口；

　 ▶ getSuperclass() ：获得继承的父类；

4、Java反射使用实例

package com.hicoor.test.reflect;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.Parameter;

class B{
public int b;
public B(){}
}

interface IA{}

class A extends B implements IA{
public A() { }

public A(String str) { }

public A(String str1, String str2) { }

private String str;
public int age;

public int func1(String name) {
System.out.println("hello " + name);
return 8;
}

public void func1(String name1, String name2) {
System.out.println("hello "+name1+","+name2);
}
}

public class ReflectDemo {

public static void main(String[] args) throws Exception {
// 根据字符串获得类
Class<?> demoClass = Class.forName("com.hicoor.test.reflect.A");

// 获得类的完整名字
System.out.println("类名"+demoClass.getName()); // com.hicoor.test.reflect.A
// 获得类加载器，默认sun.misc.Launcher$AppClassLoader
System.out.println("类加载器："+demoClass.getClassLoader().getClass().getName());

//根据Class的共有无参构造方法创建一个实例
A newAObj = (A)demoClass.newInstance();

// 获得类中声明的属性
Field[] publicFields = demoClass.getFields(); // 获得当前类和父类中的public类型的所有属性，返回：age
Field[] declareFields = demoClass.getDeclaredFields(); // 获得当前类（不包含父类）声明的所有属性，包括private和public，返回：str age
Field specifyField = demoClass.getField("age"); // 根据名称获取指定属性
specifyField.setAccessible(true);
//修改属性
specifyField.set(newAObj, 88);

// 获得类的方法
Method[] publicMethods = demoClass.getMethods(); // 获得前类和父类中public类型的所有方法
Method[] declareMethods = demoClass.getDeclaredMethods(); // 获得当前类（不包含父类）声明的所有方法，包括private和public
Method specifyMethod = demoClass.getDeclaredMethod("func1",new Class<?>[]{java.lang.String.class}); //根据方法名和方法参数类型指定获取一个方法
//反射调用对象的方法
specifyMethod.invoke(newAObj, "hans");

//获得构造函数
Constructor<?>[] publicConstructors = demoClass.getConstructors();
Constructor<?>[] declareConstructors = demoClass.getDeclaredConstructors(); //获得当前类声明的所有private和public构造方法
Constructor<?> constructor = demoClass.getConstructor(new Class<?>[]{java.lang.String.class}); //根据指定类型获得构造方法
A newAobj2 = (A)constructor.newInstance("hello"); //根据指定构造函数创建实例

//获得实现的接口
Class<?>[] interfaces = demoClass.getInterfaces();

//获得继承的父类
Class<?> superclass = demoClass.getSuperclass();
}

//反射获得一个方法的明细定义
private static void getMethodDetail(Method method) {
String methodModifier = Modifier.toString(method.getModifiers()); //方法修饰符
String returnType = method.getReturnType().getName(); //方法返回值
Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes(); //方法参数类型
System.out.print(methodModifier+" "+returnType+" "+ method.getName()+"(");
int i=1;
for (Class<?> parameterType : parameterTypes) {
System.out.print(parameterType.getName() + " arg"+(i++));
if(i<=parameterTypes.length){
System.out.print(",");
}
}
System.out.println(") {}");
}

}

JAVA动态代理
　 假如有这样的需求，要在某些模块方法调用前后加上一些统一的前后处理操作，比如在添加购物车、修改订单等操作前后统一加上登陆验证与日志记录处理，该怎样实现？首先想到最简单的就是直接修改源码，在对应模块的对应方法前后添加操作。如果模块很多，你会发现，修改源码不仅非常麻烦、难以维护，而且会使代码显得十分臃肿。

　 这时候就轮到动态代理上场了，它可以通过反射在被调用方法前后加上自己的操作，而不需要更改被调用类的源码，大大地降低了模块之间的耦合性，体现了极大的优势。

1、JDK动态代理

　 JDK动态代理中包含一个类和一个接口，即Proxy类和InvocationHandler接口。

　 1) InvocationHandler接口：

public interface InvocationHandler {
　　public Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable;
}
　 参数说明：① Object proxy：指被代理的对象；② Method method：要调用的方法；③ Object[] args：方法调用时所需要的参数；

　 2) Proxy类： Proxy类是专门完成代理的操作类，可以通过此类为一个或多个接口动态地生成实现类，此类提供了如下的操作方法。

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException
　 参数说明：① ClassLoader loader：类加载器；② Class<?>[] interfaces：得到全部的接口；③ InvocationHandler h：得到InvocationHandler接口的子类实例 ；

　 3) 关于类加载器

　 在Proxy类中的newProxyInstance()方法中需要一个ClassLoader类的实例，ClassLoader实际上对应的是类加载器，在Java中主要有以下三种类加载器：

　 ① Booststrap ClassLoader：此加载器采用C++编写，通常加载jre/lib/rt.jar，一般开发中是看不到的；

　 ② Extendsion ClassLoader：用来进行扩展类的加载，通常加载jre/lib/ext/*.jar;

　 ③ AppClassLoader：(默认)加载classpath指定的类，是最常使用的是一种加载器；

　 4) JDK动态代理实例：

package com.hicoor.test.dynamicProxy;

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

interface Animal {
public void makeSound(String name);
}

class Dog implements Animal {
@Override
public void makeSound(String name) {
System.out.println("Hi," + name + ",wang,wang~~");
}
}

class Cat implements Animal {
@Override
public void makeSound(String name) {
System.out.println("Hi," + name + ",miao,miao~~");
}
}

/**
* @author Hans 通用动态代理类，被调用对象方法前后增加特殊操作一样的类可都用此类代理
*/
class AnimalProxy implements InvocationHandler {
// 要代理的对象
private Object target;

/**
* 绑定委托对象并返回一个代理类
* 
* @param target
* @return
*/
public Object getInstance(Object target) {
this.target = target;
// 取得代理对象
return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
target.getClass().getInterfaces(), this);
}

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
Object result = null;
System.out.println("方法调用前操作..");
// 执行被调用方法主体
result = method.invoke(target, args);
System.out.println("方法调用后操作..");
return result;
}

}

public class DynamicProxyJDKDemo {
public static void main(String[] args) {
AnimalProxy proxy = new AnimalProxy();
Animal dogProxy = (Animal) proxy.getInstance(new Dog());
dogProxy.makeSound("Tom");
}
}
2、Cglib动态代理

　 JDK的动态代理机制只能代理实现了接口的类，而不能实现接口的类就不能实现JDK的动态代理，cglib是针对类来实现代理的，他的原理是对指定的目标类生成一个子类，并覆盖其中方法实现增强，但因为采用的是继承，所以不能对final修饰的类进行代理。

　 使用cglib代理需下载cglib.jar文件，下载地址：http://www.java2s.com/Code/Jar/c/Downloadcloudcglibjar.htm

　 Cglib动态代理实例：


package com.hicoor.test.dynamicProxy;

import java.lang.reflect.Method;

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;


class Snake{
public void makeSound(String name) {
System.out.println("Hi," + name + ",si,si~~");
}
}

class AnimalProxyCglib implements MethodInterceptor {
// 要代理的对象
private Object target;

/**
* 创建代理对象
* 
* @param target
* @return
*/
public Object getInstance(Object target) {
this.target = target;
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());
// 回调方法
enhancer.setCallback(this);
// 创建代理对象
return enhancer.create();
}

@Override
public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
MethodProxy proxy) throws Throwable {
Object result = null;
System.out.println("方法调用前操作..");
// 执行被调用方法主体
result = proxy.invokeSuper(obj, args);
System.out.println("方法调用后操作..");
return result;
}

}

public class DynamicProxyCglibDemo {

public static void main(String[] args) {
AnimalProxyCglib proxy = new AnimalProxyCglib();
Snake dogProxy = (Snake) proxy.getInstance(new Snake());
dogProxy.makeSound("Tom");
}

}

package com.hicoor.test.dynamicProxy;

import java.lang.reflect.Method;

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;


class Snake{
    public void makeSound(String name) {
        System.out.println("Hi," + name + ",si,si~~");
    }
}

class AnimalProxyCglib implements MethodInterceptor {
    // 要代理的对象
    private Object target;

    /**
     * 创建代理对象
     * 
     * @param target
     * @return
     */
    public Object getInstance(Object target) {
        this.target = target;
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());
        // 回调方法
        enhancer.setCallback(this);
        // 创建代理对象
        return enhancer.create();
    }

    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
            MethodProxy proxy) throws Throwable {
        Object result = null;
        System.out.println("方法调用前操作..");
        // 执行被调用方法主体
        result = proxy.invokeSuper(obj, args);
        System.out.println("方法调用后操作..");
        return result;
    }

}

public class DynamicProxyCglibDemo {

    public static void main(String[] args) {
        AnimalProxyCglib proxy = new AnimalProxyCglib();
        Snake dogProxy = (Snake) proxy.getInstance(new Snake());
        dogProxy.makeSound("Tom");
    }
    
}