java编程学习:一篇文章了解 Java 反射和应用

什么是反射

反射就是指程序在运行的时候可以知道一个类的自身信息。

对于任何一个类:可以知道这个类的属性和方法。

对于任何一个对象:可以调用这个对象的任何一个方法和属性。

反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象

例如:一个类有:成员变量、方法、构造方法、包等等信息,利用反射技术可以对一个类进行 解剖,把个个 组成部分映射成一个个对象。

(其实:一个类中这些成员方法、构造方法、在加入类中都有一个类来描述)

反射的功能

在运行时判断任意一个对象所属的类

在运行的时候构造任意一个类的对象

在运行时判断一个类所具有的成员变量和方法

在运行时调用任何一个对象的方法

生成动态代理(会有一篇关于动态代理的文章,在这里挖坑)

反射的优点和缺点

动态编译和静态编译

反射用到的是动态编译,既然有动态编译,就会有静态编译

那么动态编译和静态编译又有什么区别?

静态编译:在编译的时候进确定类型,如果绑定对象成功,new 是静态加载类,就编译通过。

1 代码示例


2 解释

当在Phone.java里面写好代码的时候,如果需要添加新的类,则需要直接在文件里面修改代码。假如需要添加一个华为手机,则我需要在Phone.java文件里面加个if语句判断传进来的参数是不是"huawei",这样增加了类之间的耦合性。

当删除一个类的时候Phone.java编译可能会出现错误。  假如我删除了小米手机这个类,phone.java文件没有删除if判断语句,那么phone.java在编译的时候则会失败。

没删除Xiaomi.java编译的时候是成功并且成功运行



删除Xiaomi.java编译的时候就会失败了,因为Xiaomi.java不存在



动态编译:在运行的时候确定类型,绑定对象。最大发挥了Java的多态,降低类之间的耦合性。

1 代码示例

Phone.java


2 解释

(1)对比静态编译,当我们需要往Phone.java里面传递新的类参数的时候,根本不需要修改Phone.java的代码,因为这里应用了Java的多态。只要新建一个新的类实现了PhoneInterface的接口,把类名传进去就可以调用。这里体现了 需要哪个类的对象就动态的创建哪个类的对象,也就是说动态的实现了类的加载。


(2)当删除一个类的时候,Phone.java文件不会编译失败。

比如说删除OnePlus.java



区别:这里说明了动态加载的在不修改Phone.java的前提下不会因为其它类的不存在而导致整个文件不能编译,而静态加载则会编译的时候绑定对象,从而导致编译失败。

优点

以实现动态创建对象和编译,体现出很大的灵活性,特别是在J2EE的开发中它的灵活性就表现的十分明显。比如,一个大型的软件,不可能一次就把把它设计的很完美,当这个程序编译后,发布了,当发现需要更新某些功能时,我们不可能要用户把以前的卸载,再重新安装新的版本,假如这样的话,这个软件肯定是没有多少人用的。采用静态的话,需要把整个程序重新编译一次才可以实现功能的更新,而采用反射机制的话,它就可以不用卸载,只需要在运行时才动态的创建和编译,就可以实现该功能。

缺点

对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作,我们可以告诉JVM,我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。

Class类和类类型

Class类

所有的类是java.lang.Class类的对象,Class类是所有类的类,反射的基础。

Class对象(类类型)

普通类构造对象是:Student s = new Student();

但Class对象则不是,看Class类的源码,构造器是私有的,则用户无法直接像普通类那样new一个Class的对象,只有JVM才可以构造Class对象。

private Class(ClassLoader loader) { // Initialize final field for classLoader. The initialization value of non-null // prevents future JIT optimizations from assuming this final field is null. classLoader = loader; }

但是我们可以通过一个已知的类获得Class对象

有以下三种方式:

Class s = Student.class;

Class s1 = new Student().getClass();

Class s2 = Class.forName("Student");

Class对象就是类类型,在这里表示的是Student类的类型,下面看一个图了解Class对象是什么和类在JVM中加载的过程

由图中可以看出,一个具体的Class对象就保存了具体类的基本属性和方法,并且可以调用。

Student类


反射相关操作

文章开始说过,反射会把一个类的成分(成员变量,方法,构造器)各自映射成一个个对象(Field对象,Method对象,Construct对象),

一个类中这些成员方法、构造方法、在加入类中都有一个类来描述。

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

通过Class对象我们可以做什么呢?

获取成员方法Method

获取成员变量Field

获取构造函数Construct

获取成员方法

用法

例子

结果


只要知道包的限定名,就可以对Student这个类进行所有操作

获取成员变量信息

成员变量 = 成员类型+变量名

用法

获取成员变量,通过Class类的以下方法,变量是成员变量名


例子

获取构造函数信息

获取构造函数,Class的方法如下

用法



例子

Student类的私有构造函数

获取私有的构造函数,并且设置为public从而可以创建对象


结果


实现对数据库增,查。

原理

保存数据时:把pojo类的属性取出来,拼凑sql语句

查询数据的时:把查询到的数据包装成一个Java对象

一张数据表对应java的一个pojo对象,表中的每一个字段(column)对应pojo的每一个属性

数据表名和Pojo的类名相等,column和pojo的属性相等,不区分大小写(数据库中不区分大小写)

pojo的每一个属性的get和set方法,都是为了后续的操作

实例

数据表User


pojo User类

package dbtest;

public class User {

    private int id;

    private String name;

    private String pwd;

    private int age;

    @Override

publicStringtoString()

{

        return "User{" +

                "id=" + id +

                ", name='" + name + '\'' +

                ", pwd='" + pwd + '\'' +

                ", age=" + age +

                '}';

    }

    publicintgetId(){

        return id;

    }

    publicvoidsetId(intid){

        this.id = id;

    }

    publicStringgetName(){

        return name;

    }

    publicvoidsetName(String name){

        this.name = name;

    }

    publicStringgetPwd(){

        return pwd;

    }

    publicvoidsetPwd(String pwd){

        this.pwd = pwd;

    }

    publicintgetAge(){

        return age;

    }

    publicvoidsetAge(intage){

        this.age = age;

    }

}


数据库连接的工厂类

操作数据库的dao

package dbtest;

import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.lang.reflect.Method;

import java.sql.*;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class SqlSession {

    publicstaticStringgetSaveObjectSql(Object o)throws InvocationTargetException, IllegalAccessException{

        String sql = "insert into ";

        /*获取Class对象*/

        Class c = o.getClass();

        /*获取pojo所有的方法*/

        Method[] methods = c.getDeclaredMethods();

        /*获取全类名*/

        String cName = c.getName();

        /*通过全类名获取数据库名称*/

        String tableName = cName.substring(cName.lastIndexOf(".")+1,cName.length());

        sql+= tableName + "(";

        /*字段名字*/

        List<String> fieldList = new ArrayList<>();

        /*字段对应的值*/

        List valueList = new ArrayList();

        /*遍历Class对象的Method对象,就可以执行相对于的方法了*/

        for (Method method :

                methods) {

            String methodName = method.getName();

            /*找出get方法,并设置值*/

            if(methodName.startsWith("get") && !method.equals("getClass")){

                String fieldName = methodName.substring(3,methodName.length());

                fieldList.add(fieldName);

                Object res = method.invoke(o,null);

                if(res instanceof String){

                    valueList.add("\""+res+"\"");

                }else{

                    valueList.add(res);

                }

            }

        }

        /*拼接sql语句的字段*/

        for (int i = 0; i <fieldList.size() ; i++) {

            if(i < fieldList.size() - 1){

                sql += fieldList.get(i) + ",";

            }else{

                sql += fieldList.get(i) + ") values (";

            }

        }

        /*拼接sql语句的值*/

        for (int i = 0; i <valueList.size() ; i++) {

            if(i < valueList.size()-1){

                sql += valueList.get(i) + ",";

            }else{

                sql += valueList.get(i) + ")";

            }

        }

        return sql;

    }

    /*保存数据的操作*/

    publicintsaveObject(Object o)throws InvocationTargetException, IllegalAccessException, SQLException{

        Connection connection = ConnectDBFactory.getDBConnection();

        String sql = getSaveObjectSql(o);

        PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql);

        int i = 0;

        i = statement.executeUpdate();

        return i;

    }

    /*

* 查询数据,查询出来的数据映射到pojo的每一个属性上

* */

    publicObjectgetObject(String pname,intid)throws ClassNotFoundException{

        /*通过包名获取数据表名*/

        String tableName =  pname.substring(pname.lastIndexOf(".")+1,pname.length());

        String sql = "select * from " + tableName + " where Id = " + id;

        Connection conn = ConnectDBFactory.getDBConnection();

        Class c = Class.forName(pname);

        Object obj = null;

        try{

            Statement statement = conn.createStatement();

            ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);

            Method[] methods = c.getDeclaredMethods();

            while(resultSet.next()){

                obj = c.newInstance();

                for (Method method :methods

                        ) {

                    String methodName = method.getName();

                    if(methodName.startsWith("set")){

                        /*通过方法名获取数据库的列名*/

                        String columnName = methodName.substring(3,methodName.length());

                        /*获取参数的类型*/

                        Class[] params = method.getParameterTypes();

                        /*判断参数的类型*/

                        if(params[0] == String.class){

                            method.invoke(obj,resultSet.getString(columnName));

                        }

                        if(params[0] == int.class){

                            method.invoke(obj,resultSet.getInt(columnName));

                        }

                    }

                }

            }

        }catch (Exception e){

            e.printStackTrace();

        }

        return obj;

    }

    publicstaticvoidmain(String[] args){

        try{

            SqlSession session = new SqlSession();

            User user = new User();

            user.setAge(22);

            user.setName("JiemingLi");

            user.setId(44);

            user.setPwd("123456");

            int resNum  = session.saveObject(user);

            if(resNum > 0){

                System.out.println("成功");

            }else{

                System.out.println("插入失败");

            }

            User res = (User)session.getObject("dbtest.User",44);

            System.out.println(res);

        }catch (Exception e){

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

结果


总结

Java反射非常好用,灵活性非常大,不用花费太多的时间去写操作数据库的代码,让重点在开发者的业务逻辑上。现在很多和数据库操作的框架都用到反射,只要配置文件,按照框架的规则就可以对数据库进行相对应的操作了。

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