从反射到框架实现原理

框架设计的灵魂 框架是半成品软件，简化编码

概念：将类的各个组成部分封装为其他对象，就是反射机制

Java代码：三个阶段：

1、第一阶段：Source源代码阶段：代码在磁盘上 .java类文件 ------>.class字节码文件

2、第二阶段：Class类对象阶段：ClassLoader类加载器，将字节码文件加载到内存：Class类对象：Fiilds对象，Constructor对象，Method对象

3、第三阶段：Runtime运行时阶段：new 类（）；

优点：1、可以在程序运行过程中，操作这些对象

​ 2、解耦代码

Class对象只有一个也即是 .class字节码文件只会加载一次

1、对于第一阶段：Class.forname(“全类名”)；将字节码文件加载到内存里，返回Class对象

​ - 多用于配置文件，将类名定义在配置文件中，读取文件，来加载类

2、对于第二阶段：类名.Class:通过类名的属性class获取

​ - 多用于参数的传递

3、第三阶段：对象。getClass();该方法在Object中定义，故所有对象都有该方法

​ - 多用于对象的获取字节码的方式

tips:ClassNotFoundException一般都是类名写错了

• 获取功能
  • 获取成员变量们：getFields()：等方法
    • set设置值
    • get获取值
    • setAccessible(true):暴力反射，忽略访问权限修饰符的安全检测
  • 获取构造方法getConstructor等方法
    • 创建对象
      • T newInstance(Object… initargs初始化参数)
      • 如果使用空参构造方法创建对象，操作可简化：Class对象的newInstance方法
  • 获取成员方法getMethods()，都是Method类对象
    • 执行方法
      • 方法.invoke（对象，Object… initargs）
      • getName()获取方法名
  • 获取类名
    • getName()

概念：

- 注释：文字解释程序功能，给程序员看的
- 注解：也叫元数据    代码级别的说明，1.5后新特性，对程序元素进行说明注释，给程序看的

作用分类：

• 编写文档：通过代码里标识的元数据生成文档（生成doc文档）
• 代码分析：通过代码里标识的元数据对代码进行分析（使用反射）
• 编译检查：通过代码里标识的元数据让编译器能够实现基本的编译检查（override）

主要使用其代码分析的功能：

• 预定义注解

  • @override
  • @Deprecated 已经过时的：建议弃用
  • @SuppressWarnings:压制警告：对该方法产生的警告，都进行忽略，参数All

• 自定义注解

  • 格式

    元注解

    publi @inerface 注解名称{}

  public @interface MyAno{
      int age();
      String name() default "zhangsan";
  }
  

  • 本质：注解本质就是一个接口，该接口默认继承Annotation接口

  • 注解的属性：接口中可以定义的抽象方法

    • 属性的返回值类型：除了以下类型，其他都不行

      • 基本数据类型
      • String
      • 枚举
      • 注解
      • 以上类型的数组

    • 定义了属性，在使用时需要给属性赋值

      • 定义属性使用default关键字给属性默认初始化值，使用时不赋值
      • 只有一个属性需要赋值，并属性的名字式value，使用时则value可省略，直接定义值即可
      • 数组赋值时，值使用{}包裹

  • 元注解：用于描述注解的注解

    • @Target：注解可以使用的位置
      • TYPE
      • METHOD
      • FIELD
    • @Retention：注解可以存活到的阶段（三个阶段）注解被 保留 的阶段
      • SOURCE
      • CLASS
      • RUNTIME
    • @Documented：注解是否被抽取到api文档
    • @Inherited：描述注解是否被子类继承

  • 解析注解：使用注解中定义的属性

    注解替换配置文件

    public class Demo{
    	public void show(){
            System.out.println("show running");
        }
    }
    

    @Target({ElementType.TYPE})
    @Tetention(RententPolicy.RUNTIME)
    public @interface Pro{
        String className();
        String methodName();
    }
    

    @Pro(className="com.mytest.Demo",methodName="show")
    public class ReflectTest{
        public static void main(Sring[] args){
            //解析注解
        	//获取该类的字节码文件
            Class reflectTestClass = ReflectTest.class;
            //通过具体的注解类名获取上边的注解对象（在这个大类的字节码文件中所有信息都有的）
            //在内存中生成了一个该注解接口的子类实现对象ProImpl，而且将响应的数据返回
            Pro an = reflectTestClass.getAnnotation(Pro.class);
            
            //直接调用注解对象中的抽象方法，获取返回值
            String clsaaName = an.className();//获取到了数据"com.mytest.Demo"
            String methodName = an.methodName();
            
            //加载该类进内存
            Class cls = Class.forName(className);
            //创建对象
            Object obj = cls.newInstance();
            //获取方法对象
            Method method = cls.getMethod(methodName);
            //执行方法
            method.invlke(obj);
            
            
        }
    
    }
    

    • 总结

      • 1、获取注解定义的位置的对象（Class,Method,Field)

      • 2、获取指定的注解

        getAnnotation(注解.class)

        在内存中生成一个该注解接口的子类实现对象

      • 调用注解中的抽象方法获取配置的属性值

//要被测试的类，也就是要加@Chack测试注解的类
public class Calculator{
    //@Check
	public int add(){
        System.out.println(1+0);
    }
    //@Check
	public int sub(){
        System.out.println(1-0);
    }
    //@Check
	public int mul(){
        System.out.println(1*0);
    }
    //@Check
	public int div(){
        System.out.println(1/0);//这个是有异常的
    }
}

public class TestCheck{
    public static void main(String[] args){
        //创建计算器对象
        Calculator c = new Calculator();
        //获取字节码文件
        Class cls = c.getClass();
        //获取所有方法
        Method[] methods = cls.getMethods();
        
        int number = 0;//出现异常的次数
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bug.txt"));

        for(Method method : methods){
            //判断方法上是否有Check注解
            if(method.isAnnotationPresent(Check.class)){
                try{
                   method.invoke(c); //捕获执行方法时的异常
                }catch(Exception e){
                    //记录异常信息到文件中
                    number++;
                    bw.write(method.getName()+"方法出现异常了")；
                    bw.newLine();
                    bw.write("异常的名称"+e.getCause().getSimpleName())；
                    bw.newLine();
                    bw.write("异常的原因"+e.getCause().getMessage())；
                    bw.newLine();
                    bw.write("------------------------")；
                    bw.newLine();
                }
                
            }
        }
        bw.write("本次测试一共出现"+num+"次异常")；
        bw.flush();
        bw.close();
        
    }
}