反射、代理模式、注解

目录

一.Java反射

1.1反射的第一步：获取Class类的对象

1.2使用反射获取构造器对象并使用

1.3使用反射获取成员变量对象并使用

1.4使用反射获取成员方法对象并使用

二.代理模式

 2.1概述

2.2代理模式在Java中的应用

2.3静态代理

2.4动态代理

2.4.1JDK动态代理

①实现 InvocationHandler 接口，用来做方法拦截

②通过 Proxy.newProxyInstance 创建代理实例

2.4.2cglib动态代理

①实现 MethodInterceptor 接口，用来做方法拦截

②设置父类字节码、拦截处理，获取代理对象

三.注解

3.1元注解

3.2注解的本质

3.3注解的解析

---

一.Java反射

反射指的是允许以编程方式访问已加载类的成分（成员变量、方法、构造器等）。

1.1反射的第一步：获取Class类的对象

获取Class对象的三种方式：

• 类名.class
• Class.forName(全类名，即包名+类名)
• Object提供的方法：对象.getClass()

注：class.newInstance() 可以直接调用该类的无参构造函数进行实例化，但JDK9开始已将其标为弃用，如果要用反射创建对象，还是推荐获取构造器对象来创建实例

1.2使用反射获取构造器对象并使用

获取到构造器对象的作用：依然是初始化对象

setAccessible(boolean)表明反射可以破坏封装性，私有的构造器也可以用来初始化对象

1.3使用反射获取成员变量对象并使用

获取到成员变量的作用：依然是为对象赋值、取值

setAccessible(boolean)表明反射可以破坏封装性，私有的属性也可以赋值、取值

1.4使用反射获取成员方法对象并使用

获取成员方法的作用：依然是执行方法

setAccessible(boolean)表明反射可以破坏封装性，私有的方法也可以调用执行

二.代理模式

 2.1概述

二十三种设计模式中的一种，属于结构型模式。它的作用就是通过提供一个代理类，让我们在调用目标 方法的时候，不再是直接对目标方法进行调用，而是通过代理类间接调用。让不属于目标方法核心逻辑 的代码从目标方法中剥离出来——解耦。

意义：目标对象只需要关心自己的实现细节，通过代理对象来实现功能的增强，可以扩展目标对象的功能。体现了非常重要的编程思想：不能随便修改源码，如果需要修改源码，通过修改代理的方式来实现功能的拓展。

2.2代理模式在Java中的应用

• 统一异常处理
• Mybatis使用了代理
• Spring AOP实现原理
• 日志框架

2.3静态代理

• 需要手写代理类
• 代理目标确定

案例：给添加学生的service里增强事务操作

IStudentService

StudentServiceImpl（需要被代理的对象）

ProxyStudent（代理对象）

静态代理的缺点

• 不利于代码拓展，比如接口中新添加一个抽象方法时，所有实现类都需要重新实现，否则报错
• 代理对象需要创建很多，这种设计很不方便和麻烦

2.4动态代理

2.4.1JDK动态代理

在不改变原有功能代码的前提下，能够动态的实现方法的增强

①实现 InvocationHandler 接口，用来做方法拦截

invoke方法：代理对象要执行的方法，实现目标方法的执行和功能增强

• proxy：生成的代理对象
• method：原始(目标)方法的对象
• args：参数数组

②通过 Proxy.newProxyInstance 创建代理实例

• ClassLoader loader：类加载器，直接通过需要代理的类获取就行
• Class[] interfaces：目标类所实现的所有接口
• InvocationHandler：方法拦截处理器，可以在里面实现方法的增强

saveProxyClass用于 生成代理类的字节码文件

private void saveProxyClass(String path){
        byte[] $proxy1s = ProxyGenerator.generateProxyClass("$Proxy1",
                StudentServiceImpl.class.getInterfaces());
        FileOutputStream outputStream=null;
        try {
            outputStream=new FileOutputStream(path+"$Proxy1.class");
            outputStream.write($proxy1s);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if(outputStream!=null){
                try {
                    outputStream.flush();
                    outputStream.close();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

我们可以看一下生成的代理类，可以发现代理类继承了 Proxy 并实现了目标类实现的所有接口，然后通过反射获取了目标方法的对象

2.4.2cglib动态代理

JDK动态代理有一个前提，需要代理的类必须实现接口，如果没有实现接口，只能通过CGLIB来实现，其实就是对于JDK动态代理的一个补充

①实现 MethodInterceptor 接口，用来做方法拦截

②设置父类字节码、拦截处理，获取代理对象

我们可以看一下生成的代理类

• 通过继承的方式去获取到目标对象的方法
• 通过传递方法拦截器 Methodlnterceptor 实现方法拦截，在这里面做具体的增强
• 调用生成的代理类对象具体执行重写的 save 方法，直接去调用方法拦截器里面的 intercept 方法
• 前后加上了增强操作，从而实现了不修改目标代码实现业务增强

三.注解

Java 注解（Annotation）又称 Java 标注，是 JDK5.0 引入的一种注释机制。 Java 语言中的类、构造器、方法、成员变量、参数等都可以被注解进行标注。

JDK中内置的一些注解：

• @Override：检测被该注解标注的方法是否是继承自父类(接口)的
• @Deprecated：该注解标注的内容，表示已过时
• @Suppresswarnings: 压制警告，一般传递参数 "all"

自定义注解：

@Target(ElementType.TYPE)//类级别，元注解
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//自定义注解的存活范围，元注解
public @interface Check {
    public int value() default 1;
}

3.1元注解

元注解：用于描述注解的注解

• @Target：描述注解能够作用的位置
• @Retention：描述注解被保留的阶段
• @Documented：描述注解是否被抽取到API文档中
• @Inherited：描述注解是否被子类继承

1. RetentionPolicy.SOURCE：这类注解在变成class文件之前就被注解处理器（Annotation Processor）去掉了，等于说不会被编译到class文件中
2. RetentionPolicy.Class：会被编译到class文件中，不过在加载后该类型的注解就会被丢弃
3. RetentionPolicy.RUNTIME：不光会被编译到class文件，在加载之后也会被保留，在运行期间可以反射读取对应的一些方法和变量信息

3.2注解的本质

我们先用 javac 对 Check.java 进行编译，然后再用 javap 对 Check.class 进行反编译，查看其源代码。

可以发现，注解的本质上就是一个接口，该接口默认继承 Annotation 接口。注解中的属性即为接口中的抽象方法。

特别注意注解中的属性返回类型是有限制的，只能是如下的类型：

• 基本数据类型
• String
• 枚举
• 注解
• 以上类型的数组

3.3注解的解析

注解的解析就是判断是否存在注解，存在注解就解析出内容。注解在哪个成分上，我们就先拿哪个成分对象。

• 比如注解作用成员方法，则要获得该成员方法对应的Method对象，再来拿上面的注解  
• 比如注解作用在类上，则要该类的Class对象，再来拿上面的注解  
• 比如注解作用在成员变量上，则要获得该成员变量对应的Field对象，再来拿上面的注解

与注解解析相关的接口

AnnotatedElement：该接口定义了与注解解析相关的解析方法

所有的类成分Class, Method , Field , Constructor，都实现了AnnotatedElement接口，他们都拥有解析注解的能力

案例：获取自定义注解的className和methodName，执行该方法

自定义注解 Pro

获取上边的注解对象,其实就是在内存中生成了一个实现该注解接口的实现对象

public class ProImpl implements Pro{
        @Override
        public String methodName() {
             ......
             return "com.annotation.parse.Print";//返回使用注解时传的参数
        }
        @Override
        public String className() {
             ......
             return "print";//返回使用注解时传的参数
        }
}