反射原理及动态代理模式
静态代理例子:
public interface Subject {
abstract String saleTt();
}
public class RealSubject implements Subject {
@Override
public String saleTt() {
return "特殊用品";
}
}
public class JinProxy implements Subject{
private RealSubject realSubject;
JinProxy(){
realSubject = new RealSubject();
}
@Override
public String saleTt() {
String goods = realSubject.saleTt();
goods = "包装过的" + goods;
return goods;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(new JinProxy().saleTt());
}
}
动态代理:
// 接口类
public interface ShimanoFactory {
String saleBrake();
}
public interface SramFactory {
String saleBrake();
}
// 实现类
public class ShimanoImpl implements ShimanoFactory {
@Override
public String saleBrake() {
return "a shimano Brake";
}
}
public class SramImpl implements SramFactory{
@Override
public String saleBrake() {
return "a sram Brake";
}
}
// InvocationHandler 类
public class JinCompany implements InvocationHandler {
private Object factory;
public Object getFactory() {
return factory;
}
public void setFactory(Object factory) {
this.factory = factory;
}
public Object getProxyInstance() {
return Proxy.newProxyInstance(factory.getClass().getClassLoader(),
factory.getClass().getInterfaces(), this);
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
doSthBefore();
Object result = method.invoke(factory, args);
System.out.println(result);
doSthAfter();
return result;
}
private void doSthAfter() {
System.out.println("精美包装,快递一条龙");
}
private void doSthBefore() {
System.out.println("根据需求,市场调研");
}
}
// 使用
public class Run {
public static void main(String[] args) {
JinCompany jinCompany = new JinCompany();
ShimanoFactory shimanoFactory = new ShimanoImpl();
jinCompany.setFactory(shimanoFactory);
ShimanoFactory shiFactory = (ShimanoFactory) jinCompany.getProxyInstance();
shiFactory.saleBrake();
SramFactory sram = new SramImpl();
jinCompany.setFactory(sram);
SramFactory sramFactory = (SramFactory) jinCompany.getProxyInstance();
sramFactory.saleBrake();
}
}
反射(Reflect)
反射之中包含了一个「反」字,所以了解反射我们先从「正」开始。
一般情况下,我们使用某个类时必定知道它是什么类,是用来做什么的。于是我们直接对这个类进行实例化,之后使用这个类对象进行操作。
反射则是一开始并不知道我要初始化的类对象是什么,自然也无法使用 new 关键字来创建对象了。这时候,我们使用 JDK 提供的反射 API 进行反射调用。反射就是在运行时才知道要操作的类是什么,并且可以在运行时获取类的完整构造,并调用对应的方法。
Reflection(反射)是Java被视为动态语言的关键,反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的內部信息,并能直接操作任意对象的内部属性及方法。
Java反射机制主要提供了以下功能:
- 在运行时构造任意一个类的对象
- 在运行时获取任意一个类所具有的成员变量和方法
- 在运行时调用任意一个对象的方法(属性)
Java 是一门面向对象的语言。在面向对象的世界里,万事万物皆对象,既然万事万物皆对象,那么我们的类是不是对象呢?我们写的每一个类都可以看成一个对象,是 java.lang.Class 类的对象。每一个类对应的Class放在哪里呢?当我们写完一个类的Java文件,编译成class文件的时候,编译器都会将这个类的对应的class对象放在class文件的末尾。里面都保存了些什么?大家可以理解保存了类的元数据信息,一个类的元数据信息包括什么?有哪些属性,方法,构造器,实现了哪些接口等等,那么这些信息在Java里都有对应的类来表示。
Class类
Class是一个类,封装了当前对象所对应的类的信息
一个类中有属性,方法,构造器等,比如说有一个Person类,一个Order类,一个Book类,这些都是不同的类,现在需要一个类,用来描述类,这就是Class,它应该有类名,属性,方法,构造器等。Class是用来描述类的类。
Class类是一个对象照镜子的结果,对象可以看到自己有哪些属性,方法,构造器,实现了哪些接口等等
对于每个类而言,JRE 都为其保留一个不变的 Class 类型的对象。一个 Class 对象包含了特定某个类的有关信息。
对象只能由系统建立对象,一个类(而不是一个对象)在 JVM 中只会有一个Class实例
获取Class对象的三种方式
-
通过类名获取 类名.class
-
通过对象获取 对象名.getClass()
-
通过全类名获取 Class.forName(全类名)
Class类的常用方法
类加载器、构造器、Method、Field
原始类
public class Person {
String name;
private int age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
System.out.println("this is setName()!");
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
System.out.println("this is setAge()!");
}
//包含一个带参的构造器和一个不带参的构造器
public Person(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
public Person() {
super();
}
//私有方法
private void privateMethod() {
System.out.println("this is private method!");
}
}
测试ClassLoader
public static void testClassLoader() throws ClassNotFoundException,
FileNotFoundException {
//1. 获取一个系统的类加载器(可以获取,当前这个类PeflectTest就是它加载的)
ClassLoader classLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//2. 获取系统类加载器的父类加载器(扩展类加载器,可以获取).
classLoader = classLoader.getParent();
System.out.println(classLoader);
//3. 获取扩展类加载器的父类加载器(引导类加载器,不可获取).
classLoader = classLoader.getParent();
System.out.println(classLoader);
//4. 测试当前类由哪个类加载器进行加载(系统类加载器):
classLoader = Class.forName("cn.enjoyedu.refle.more.ReflectionTest")
.getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//5. 测试 JDK 提供的 Object 类由哪个类加载器负责加载(引导类)
classLoader = Class.forName("java.lang.Object")
.getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
}
输出:
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@1b6d3586
null
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
null
测试构造方法
public void testConstructor() throws Exception{
String className = "cn.enjoyedu.refle.more.Person";
Class<Person> clazz = (Class<Person>) Class.forName(className);
System.out.println("1. 获取全部Constructor对象-----");
Constructor<Person>[] constructors
= (Constructor<Person>[]) clazz.getConstructors();
for(Constructor<Person> constructor: constructors){
System.out.println(constructor);
}
System.out.println("2. 获取某一个Constructor 对象,需要参数列表----");
Constructor<Person> constructor
= clazz.getConstructor(String.class, int.class);
System.out.println(constructor);
//2. 调用构造器的 newInstance() 方法创建对象
System.out.println("3. 调用构造器的 newInstance() 方法创建对象-----");
Person obj = constructor.newInstance("Jin", 18);
System.out.println(obj.getName());
}
1. 获取全部Constructor对象-----
public cn.enjoyedu.refle.more.Person(java.lang.String,int)
public cn.enjoyedu.refle.more.Person()
2. 获取某一个Constructor 对象,需要参数列表----
public cn.enjoyedu.refle.more.Person(java.lang.String,int)
3. 调用构造器的 newInstance() 方法创建对象-----
Jin
测试Field
public void testField() throws Exception{
String className = "cn.enjoyedu.refle.more.Person";
Class clazz = Class.forName(className);
System.out.println("获取公用和私有的所有字段,但不能获取父类字段");
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
for(Field field: fields){
System.out.print(" "+ field.getName());
}
System.out.println();
System.out.println("---------------------------");
System.out.println("获取指定字段");
Field field = clazz.getDeclaredField("name");
System.out.println(field.getName());
Person person = new Person("ABC",12);
System.out.println("获取指定字段的值");
Object val = field.get(person);
System.out.println(field.getName()+"="+val);
System.out.println("设置指定对象指定字段的值");
field.set(person,"DEF");
System.out.println(field.getName()+"="+person.getName());
System.out.println("字段是私有的,不管是读值还是写值," +
"都必须先调用setAccessible(true)方法");
// 比如Person类中,字段name字段是非私有的,age是私有的
field = clazz.getDeclaredField("age");
field.setAccessible(true);
System.out.println(field.get(person));
}
获取公用和私有的所有字段,但不能获取父类字段
name age
---------------------------
获取指定字段
name
获取指定字段的值
name=ABC
设置指定对象指定字段的值
name=DEF
字段是私有的,不管是读值还是写值,都必须先调用setAccessible(true)方法
12
Process finished with exit code 0
测试Method
public void testMethod() throws Exception{
Class clazz = Class.forName("cn.enjoyedu.refle.more.Person");
System.out.println("获取clazz对应类中的所有方法," +
"不能获取private方法,且获取从父类继承来的所有方法");
Method[] methods = clazz.getMethods();
for(Method method:methods){
System.out.print(" "+method.getName()+"()");
}
System.out.println("");
System.out.println("---------------------------");
System.out.println("获取所有方法,包括私有方法," +
"所有声明的方法,都可以获取到,且只获取当前类的方法");
methods = clazz.getDeclaredMethods();
for(Method method:methods){
System.out.print(" "+method.getName()+"()");
}
System.out.println("");
System.out.println("---------------------------");
System.out.println("获取指定的方法," +
"需要参数名称和参数列表,无参则不需要写");
// 方法public void setName(String name) { }
Method method = clazz.getDeclaredMethod("setName", String.class);
System.out.println(method);
System.out.println("---");
// 方法public void setAge(int age) { }
/* 这样写是获取不到的,如果方法的参数类型是int型
如果方法用于反射,那么要么int类型写成Integer: public void setAge(Integer age) { }
要么获取方法的参数写成int.class*/
method = clazz.getDeclaredMethod("setAge", int.class);
System.out.println(method);
System.out.println("---------------------------");
System.out.println("执行方法,第一个参数表示执行哪个对象的方法" +
",剩下的参数是执行方法时需要传入的参数");
Object obje = clazz.newInstance();
method.invoke(obje,18);
/*私有方法的执行,必须在调用invoke之前加上一句method.setAccessible(true);*/
method = clazz.getDeclaredMethod("privateMethod");
System.out.println(method);
System.out.println("---------------------------");
System.out.println("执行私有方法");
method.setAccessible(true);
method.invoke(obje);
}
获取clazz对应类中的所有方法,不能获取private方法,且获取从父类继承来的所有方法
getName() setName() getAge() setAge() wait() wait() wait() equals() toString() hashCode() getClass() notify() notifyAll()
---------------------------
获取所有方法,包括私有方法,所有声明的方法,都可以获取到,且只获取当前类的方法
getName() setName() privateMethod() getAge() setAge()
---------------------------
获取指定的方法,需要参数名称和参数列表,无参则不需要写
public void cn.enjoyedu.refle.more.Person.setName(java.lang.String)
---
public void cn.enjoyedu.refle.more.Person.setAge(int)
---------------------------
执行方法,第一个参数表示执行哪个对象的方法,剩下的参数是执行方法时需要传入的参数
this is setAge()!
private void cn.enjoyedu.refle.more.Person.privateMethod()
---------------------------
执行私有方法
this is private method!
测试Method
public void testMethod() throws Exception{
Class clazz = Class.forName("cn.enjoyedu.refle.more.Person");
System.out.println("获取clazz对应类中的所有方法," +
"不能获取private方法,且获取从父类继承来的所有方法");
Method[] methods = clazz.getMethods();
for(Method method:methods){
System.out.print(" "+method.getName()+"()");
}
System.out.println("");
System.out.println("---------------------------");
System.out.println("获取所有方法,包括私有方法," +
"所有声明的方法,都可以获取到,且只获取当前类的方法");
methods = clazz.getDeclaredMethods();
for(Method method:methods){
System.out.print(" "+method.getName()+"()");
}
System.out.println("");
System.out.println("---------------------------");
System.out.println("获取指定的方法," +
"需要参数名称和参数列表,无参则不需要写");
// 方法public void setName(String name) { }
Method method = clazz.getDeclaredMethod("setName", String.class);
System.out.println(method);
System.out.println("---");
// 方法public void setAge(int age) { }
/* 这样写是获取不到的,如果方法的参数类型是int型
如果方法用于反射,那么要么int类型写成Integer: public void setAge(Integer age) { }
要么获取方法的参数写成int.class*/
method = clazz.getDeclaredMethod("setAge", int.class);
System.out.println(method);
System.out.println("---------------------------");
System.out.println("执行方法,第一个参数表示执行哪个对象的方法" +
",剩下的参数是执行方法时需要传入的参数");
Object obje = clazz.newInstance();
method.invoke(obje,18);
/*私有方法的执行,必须在调用invoke之前加上一句method.setAccessible(true);*/
method = clazz.getDeclaredMethod("privateMethod");
System.out.println(method);
System.out.println("---------------------------");
System.out.println("执行私有方法");
method.setAccessible(true);
method.invoke(obje);
}
获取clazz对应类中的所有方法,不能获取private方法,且获取从父类继承来的所有方法
getName() setName() getAge() setAge() wait() wait() wait() equals() toString() hashCode() getClass() notify() notifyAll()
---------------------------
获取所有方法,包括私有方法,所有声明的方法,都可以获取到,且只获取当前类的方法
getName() setName() privateMethod() getAge() setAge()
---------------------------
获取指定的方法,需要参数名称和参数列表,无参则不需要写
public void cn.enjoyedu.refle.more.Person.setName(java.lang.String)
---
public void cn.enjoyedu.refle.more.Person.setAge(int)
---------------------------
执行方法,第一个参数表示执行哪个对象的方法,剩下的参数是执行方法时需要传入的参数
this is setAge()!
private void cn.enjoyedu.refle.more.Person.privateMethod()
---------------------------
执行私有方法
this is private method!
动态代理工作流程
而最终生成代理类的class对象是defineClass0方法,但是这个方法是个native方法,所以我们不去也无法深究它,但是通过这个方法的参数我们可以明显看到它接收了上面所生成的byte数组。
而我们通过ProxyUtils,这个自己写的工具类,将这个byte数组写入文件,我们并反编译,我们将会看到
同时我们还会看到其中实现了业务接口的方法
而h则来自派生类Proxy中
这个h的实例来自哪里?就是我们在创建代理类的实例时传入的。
使用了动态代理的 Retrofit
Retrofit简单的说就是一个网络请求的适配器,它将一个基本的Java接口通过动态代理的方式翻译成一个HTTP请求,并通过OkHttp去发送请求。此外它还具有强大的可扩展性,支持各种格式转换以及RxJava。我们基于Retrofit2解析。
先定义一个名为X的java接口,当然里面有各种注解。
@FormUrlEncoded
注解表示from表单,另外还有@Multipart
等注解。@POST
表示post请求,此外还可以使用@GET
请求
然后如何使用的呢?
首先将域名传入构造一个Retrofit,然后通过retrofit中的create方法传入一个Java接口并得到一个x(当然x这个对象是经过处理了的)调用getPersonalListInfo(12)然后返回一个Call,最后这个Call调用了enqueue方法去异步请求http,这就是一个基本的Retrofit的网络请求。Retrofit2中Call接口的默认实现是OkHttpCall,它默认使用OkHttp3作为底层http请求client。
我们只定义了一个接口X,并没有实现这个接口,那么它是如何工作的呢?我们看看create方法的实现。
create()方法是个泛型方法,调用它时会返回一个范型T的对象,我们这里类型是X接口,在内部实现上,很明显了使用了动态代理返回了一个X的代理类。当调用X内部方法的时候,会调用invoke方法。invoke方法内则通过内部一系列的封装最后返回一个Call对象。