反射和设计模式

一、反射

1. 相关概念

(1) 类的对象：基于定义好的一个类，创建该类的实例，即利用 new 创建的实例就为类的对象。

(2) 类对象：类加载的产物，封装了一个类的所有信息 ( 包名、类名、父类、接口、属性、方法、构造方法 ) 。

(3) 反射：通过反射可以获取一个类的 类对象，从而获取该类的信息，直接通过类对象进行一系列操作。

2. 通过反射技术获取类对象：

(1) 借助 Object 类中 getClass() 方法，通过 类的对象 获取 类对象：

Student s = new Student (); // 类的对象

Class c1 = s.getClass(); // 类对象

(2) 通过 类名 .class 直接获取类对象：

Class c2 = 类名 .class;

例如： Class c2 = Student.class;

(3) 通过 Class 类中静态方法 forName(" 包名 . 类名 ") ；

Class c3 = Class.forName("test_flect.Student");

注意：参数需要 包名 . 类名 ，被称为权限类名、全类名。

如果只给定了类名，则运行报错，错误信息为：

java.lang.ClassNotFoundException( 类找不到异常 )

补充：类加载的时机。

(1) 第一次创建该类对象

(2) 第一次使用该类的静态成员 ( 静态属性和静态方法 )

(3) 子类类加载会导致其父类先进行类加载。

(4) 通过反射获取类对象，会导致类进行类加载 3. 常用的方法：

(1) getName(): 获取类名

(2) Method[] getMethods() ：获取本类 + 父类中所有公开方法

(3) Method[] getDeclaredMethods() ：获取自身所有方法，包含非公开的方法。

(4) 通过 类对象 创建 类的对象：

Class c = Class . forName ( "test_flect.Student" ); // 类对象

Object obj = c . newInstance (); // 类对象 获取 类的对象

注意： Class 类中 newInstance() 方法，获取类的对象，默认调用无参数的构造方法。

所以开发时，对于封装的实体类，建议提供无参数的构造方法。

没有提供对应构造方法，创建对象时，报错信息为： java.lang.InstantiationException

(5) 通过有参数的构造方法获取类的对象：

// 获取 类对象

Class c = Class . forName ( "test_flect.Student" );

// 获取有参数的构造方法

Constructor constructor = c . getConstructor ( String . class , Integer . class );

// 通过有参数的构造方法获取 类的对象

Object o = constructor . newInstance ( " 万青 " , 48 );

System . out . println ( o );

(6) 调用某个方法：

Method m = c . getDeclaredMethod ( "test" );

m . setAccessible ( true );

m . invoke ( o );

4. 反射的优缺点：

(1) 缺点：可读性差，代码繁琐，打破封装。

(2) 优点：可以使代码更加通用和灵活。通常用于底层架构，例如：框架等。

二、设计模式 (23 种 )

1. 设计模式：一套被反复使用，多人知晓，并分门别类的编目的一套代码经验总结。

2. 适配器模式详见接口课后题目。

3. 单例设计模式：常见的一种开发设计模式，在 Java 应用程序中 , 必须保证 JVM 内部仅存在该类的一个实例对象。

(1) 第一种实现方式：饿汉式

// 第一种实现模式：饿汉式

class ClassA {

private static final ClassA ca = new ClassA ();

private ClassA (){}

// 提供

public static ClassA getInstance (){

return ca ;

}

}

优点：线程并发效率高

缺点：空间利用率较低

(2) 第二种实现方式：懒汉式

// 第二种实现方式：懒汉式

class ClassB {

private static ClassB cb ;

private ClassB (){}

public synchronized static ClassB getInstance (){

if ( cb == null ){

cb = new ClassB ();

}

return cb ;

}

}

优点：空间利用率较高

缺点：线程并发效率低

(3) 基于前两种的优缺点，提供第三种方式：

// 第三实现方式：

class ClassC {

private ClassC (){}

private static class Inner {

final static ClassC c = new ClassC ();

}

public static ClassC getIntsance (){

return Inner . c ;

}

}

4. 工厂设计模式：

(1) 工厂设计模式：用于解决程序中对象创建的问题，一个工厂的作用在于完成对象的创建。

(2) 开发时，通常借助反射的技术使工厂通用、灵活。

(3) 扩充 Properties: 是 Hashtable 的子类，即 Map 的实现类

a. Properties: 键和值，默认为 String 类型，创建该类对象时，不要添加泛型。

b. load(InputStream in) / load(Reader in) ：自动将流指向文件内容进行加载，一行代表一个集合元素，

自动以 "=" 、 ":" 进行拆分，符号 左侧作为键的内容，右侧作为值的内容

c. String getProperty(String key) ：通过键获取对应的值