java反射机制及动态代理

八 11th, 2013

目前正在看Hadoop RPC框架的源码,在深入了解这些之前,有一些基础知识需要回顾下。

  • 1. java反射机制及动态代理
  • 2. java网络编程
  • 3. java NIO
先总结下第一个,java反射机制及动态代理的相关知识点:

java反射机制

在看与java反射机制相关的代码前,试着看看下面这几个问题:
  1. 什么是反射? 
  2. 为什么使用反射? 
  3. 使用它有哪些好处? 
  4. 哪些地方需要反射?
在程序运行时,允许改变程序结构和变量名称。如python ,ruby这类,我们称为是动态语言。
而对于java,C++,C# 这类则不能称为动态语言,我们一般称这些为静态语言。

int i = 1
i = “hello world ”   

如上面这段代码,在静态语言中,在编译阶段编译器就会报错。而对于动态语言,是可以修改变量类型的,如下面:

   i = 1
   i = ‘hi’

1. 先尝试看看第一个问题,什么是反射机制?
    在运行时环境,动态获取类的信息以及动态调用对象的方法的功能,就是reflection机制。
2. 哪些地方需要反射?
   * 运行时判断任何一个对象所属的类
   * 运行时构造任何一个类的对象
   * 运行时判断任何一个类所具有的成员变量和方法
   * 运行时调用任何一个对象的方法

3. 反射的使用?
    先看看java reflection api, Class类是反射的入口点。有下面3种方式获取:

   1. Class.forName(“java.util.Data”)
   2. T.getClass()
   3. T.class

 一个Class对象实际表示一个类型,但这个类型不一定是一种类。比如说int不表示类,但是int.class是一个Class类型的对象。
注:数组类型,使用getName会返回一个很奇怪的名字,如:

System.out.println(Double[].class.getName());  
显示打印的值如下:
[Ljava.lang.Double;

创建一个类的实例newInstance方法:使用默认的构造函数,没有参数

T.class.newInstance();
Object objCopy = classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});

反射分析类的能力:
  • 1. java.lang.reflect包下面有3个类,Field,Method,Constructor,分别用来描述属性,方法,构造函数
  • 2. 还有一个修饰符的获取,Modifier
4. 一个反射的简单例子程序:
package com.lifeware.study.reflection;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectTetser {
public Object copy(Object obj) throws IllegalArgumentException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException{
Class<?> classType = obj.getClass();
System.out.println(classType.getName());
Object objCopy = classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});

Field[] fields = classType.getDeclaredFields();
for(Field field:fields){
System.out.println(field.getName());
String firstLetter = field.getName().substring(0,1).toUpperCase();
String getMethodName = “get” + firstLetter + field.getName().substring(1);
String setMethodName = “set” + firstLetter + field.getName().substring(1);

Method getMethod = classType.getMethod(getMethodName, new Class[]{});
Method setMethod = classType.getMethod(setMethodName, new Class[]{field.getType()});

Object value = getMethod.invoke(obj, new Object[]{});
setMethod.invoke(objCopy, new Object[]{value});
}
return objCopy;
}
/**
* @param args
* @throws NoSuchMethodException 
* @throws InvocationTargetException 
* @throws IllegalAccessException 
* @throws InstantiationException 
* @throws SecurityException 
* @throws IllegalArgumentException 
*/
public static void main(String[] args) throws IllegalArgumentException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException {
// TODO Auto-generated method stub
Customer cus = new Customer();
cus.setId(new Long(100));
cus.setAge(new Long(50));
cus.setName(“zhangsan”);
Customer cuscopy = (Customer) new ReflectTetser().copy(cus);
System.out.println(cuscopy.getId() + “,” + cuscopy.getAge() + “,” + cuscopy.getName());
}
}
class Customer{
private Long id;
private Long age;
private String name;

public Customer(){

}

public Long getId(){
return id;
}

public Long getAge(){
return age;
}

public String getName(){
return name;
}

public void setId(Long id){
this.id = id;
}

public void setAge(Long age){
this.age = age;
}

public void setName(String name){
this.name = name;
}
}

5. 当然,反射写通用的数组代码时,还需要用到:java.lang.reflect.Array
public static Object goodArrayGrow(Object a){
Class<?> c1 = a.getClass();
if(!c1.isArray()){
return null;
}
Class<?> componentType = c1.getComponentType();
int length = Array.getLength(a);
int newLength = length * 11/10 + 10;
Object newArray = Array.newInstance(componentType, newLength);
System.arraycopy(a, 0, newArray, 0, length);

return newArray;
}

动态代理

动态代理部分:想清楚下面四个问题

1.什么是动态代理? 
    一种用于转发请求,进行特殊处理的机制,“动态”应该指的是“运行期”。 
2.为什么使用动态代理? 
    可以对请求进行任何处理(如事务,日志等,这都是网上说的,我当然可以做任何处理) 
3.使用它有哪些好处? 
    如上 
4.哪些地方需要动态代理? 
    不允许直接访问某些类;对访问要做特殊处理等,我只能想到这些。

1. 和动态代理有关的有两个类 
    1.1  interface InvocationHandler 
          只这一个方法, Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) 
    1.2   class Proxy 真正表示动态代理的类,提供两个静态方法: 
   Class<?> getProxyClass(ClassLoader loader, Class<?>[] interface) 
用来产生代理类,参数要提供interface数组,它会生成这些interface的“虚拟实现”, 
用来冒充真实的对象。 
   Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) 
   产生代理对象,多了InvocationHandler参数(只是InvocationHandler接口的实现类), 
   它与代理对象关联,当请求分发到代理对象后,会自动执行h.invoke(…)方法.
2. 动态机制的实现步骤:

 /**
   * 1. 实现InvocationHandler接口创建自己的调用处理器
   *    InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(server);
   * 2. 通过Proxy指定ClassLoader对象和一组interface创建动态代理类
   *    Class clazz = Proxy.getProxyClass(classLoader,new class[]{…})
   * 3. 通过反射机制获取动态代理类的构造函数,其参数类型是调用处理器接口类型:
   *    Constructor constructor  = clazz.getConstructor(new Class[]{InvocationHandler.class})
   * 4. 通过构造函数创建动态代理类实例,将调用处理器对象作为参数被传入
   *    Interface proxy = constructor.newInstance(new Object[]{handler})
   *    
   * Proxy中newProxyInstance方法已经封装了步骤2~4,实例如下:
*/

3. 一个简单实用的例子:

package com.lifeware.study.reflection;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class DynamicProxyTest {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
CalculatorProtocol server = new Server();
InvocationHandler handler = new CalculatorHandler(server);
CalculatorProtocol client = (CalculatorProtocol)Proxy.newProxyInstance(server.getClass().getClassLoader(), 
server.getClass().getInterfaces(), handler);
int result = client.add(3, 2);
System.out.println(“3+2=” + result);
result = client.subtract(5, 2);
System.out.println(“5-2=” + result);
}
}
//定义一个接口协议
interface CalculatorProtocol{
public int add(int a,int b);
public int subtract(int a,int b);
}
//实现接口协议
class Server implements CalculatorProtocol{
public int add(int a,int b){
return a+b;
}

public int subtract(int a,int b){
return a-b;
}
}
class CalculatorHandler implements InvocationHandler{
private Object objOriginal;
public CalculatorHandler(Object obj){
this.objOriginal = obj;
}

public Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable{
//可加入预处理
Object result = method.invoke(this.objOriginal, args);
return result;

}

}

~~EOF~~





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