反射机制及其应用场景

比眉伴天荒 2021-09-26 15:54 431阅读 0赞

#  反射----1 #

###      反射机制 反射的应用场景 Tomcat服务器 ###

## 1.   Java的反射机制 ##

(1).反射和类的关系

在程序**运行状态**中，对**任意一个类**(**指的是.class文件**)，都能够知道**这个类**的**所有的属性和方法**。

(2).反射和类对象的关系

反射对于某个类的**一个对象**，都能够**调用**它的**任意一个方法**和**属性**。

(3).Java反射机制(基于(1) 和 (2))

\[1\]. 这种**动态获取类的信息**以及**动态地调用类对象的方法**或者**属性**的**功能**称为Java语言的反射机制。

\[2\]. **通俗**的**描述反射机制**：**能动态获取对象的信息**就称为反射

(4).Java反射机制的好处

**极大地提高了应用程序**的**扩展性**

\[1\]. 通过**多态**提高**程序的扩展性**的**弊端**

反射**以前**提高程序的扩展性是**通过多态**：将**子类对象传递给父类引用**来实现的

e.g. Animal ani =new Cat();

【缺点】必须要通过new来建立子类对象。子类对象必须写死在代码中。

\[2\]. 有了反射之后，可以通过**反射技术省略掉new子类对象的一步**。

直接将**子类对象**的**类名以字符串的形式传递给反射技术框架**并**由反射技术框架**来**创建这个字符串代表的类的实例**。

(5).反射的另类理解

\[1\]. **反射**就是把**Java中的类**中的**各个成分映射成相应的类**。

\[2\]. 一个**Java类**的**组成**：

**成员变量**、**成员方法**、**构造方法**、**修饰符、包**等。

\[3\].Java中的**一个指定的类**中的**每一个成员**都可以用**相应的Java反射类API**的**一个实例**来表示

[![03.反射--01【反射机制】【反射的应用场景】【Tomcat服务器】][03._--01_Tomcat]][03._--01_Tomcat_03._--01_Tomcat]

## 2.   Java反射的应用场景 ##

### 1). 场景I ###

(1).有应用程序，但没有源码

一个**做好**的**应用程序**，**没有源代码**。但是**现在客户端**想为**这个应用程序添加自己的新功能**，怎么办？存在以下两个需要解决的问题：

问题\[1\].也就是已经独立运行的**App**怎么识别客户端自定义的类？(因为App在开发的时候，并不知道客户端的自定义类是什么样子)

问题\[2\].如果App有办法识别这个了客户端自定义的类，如何使用这个类的对象呢？（因为App的源码不能改变）

(2).问题I的解决办法

\[1\]. 通常一个**应用程序**为了**扩展性**，都会**对外暴露一个接口**。

\[2\]. 这个**接口由**想扩展软件功能的**客户端**进行**实现**，之后，该**应用软件可以使用符合自己条件的接口的子类对象**。

\[3\]. 以一个图的形式表现出来：

[![03.反射--01【反射机制】【反射的应用场景】【Tomcat服务器】][03._--01_Tomcat 1]][03._--01_Tomcat_03._--01_Tomcat 1]

\[4\]. 解决完问题I，问题II产生了

\{1\}. 客户端创建了实现了App提供的对外接口Inter的实现子类**DemoImpl**

\{2\}. 出现的问题

此时：客户端想把**Inter in=new DemoImpl();**加入到App中去。但是不能修改源码，那怎么能让App使用客户端建立的子对象呢？

(3).问题II的解决办法

\[1\]. 通常应用程序在**对外暴露接口之外**，还**对外提供配置文件**。提供了配置文件之后，便可以把**客户端自己建立的并且符合标准的类**告知应用程序的App，而**不用了解应用程序**App里面是如何建立这个类的对象的。(从客户端的角度)

\[2\]\{1\}. 应用程序App应该做的就是**采用IO流技术**来**读取配置文件**。这样，应用**程序App**便了解到了客户端自定义的类是什么。

\[2\]\{2\}. 然后应用程序App根据**从IO流**中**获取到的客户端自定义的类名字符串去寻找相应的.class类文件**。

如图：

[![03.反射--01【反射机制】【反射的应用场景】【Tomcat服务器】][03._--01_Tomcat 2]][03._--01_Tomcat_03._--01_Tomcat 2]

\[2\]\{3\}一旦App**找到**客户端自定义的**类文件DemoImpl.class**，App可以**将其加载到内存**中，并**通过字节码文件建立对象【这一步使用到了Java的反射技术！！！】**。

【分析**为什么是反射机制**】由于**App一定**是在客户端使用它**之前**编写成功，所以，App本身并不能知道未来客户端定义的类的名字，所以，一定是在**运行时获取一个类的信息、获取这个类的对象并调用这个对象的有关方法**，这便是Java的**反射机制的定义**

(4).如何为自行开发的软件提高可扩展性

\[1\]. 编写软件的时候，要先**通过反射技术**去实现如何**通过类名字符串**获取**该对象的实例**，并且能**进行方法调用**。

\[2\]. 然后**对外暴露符合自身软件规范**的**接口**

\[3\]. **提供符合读写规则**的**配置文件**

【知识点回顾】

Hibernate如何识别用户自定义的实体文件？Struts2如何识别用户自定义的Action的子类文件？【都是通过反射技术来实现的】

## 3.   反射机制的典型应用---Tomcat服务器 ##

### 1).Tomcat服务器应用到的Java的三大技术 ###

**IO技术**、**ServerSocket技术**和**反射技术**。

### 2).Tomcat服务器大致处理用户应答的思路 ###

(1).对外暴露接口---->著名的Servlet (服务器脚本片段)

\[1\]. 对外提供接口的**原因**：**具体处理客户端应答请求的方式**是**不一样的**。应该根据具体的请求来进行具体的处理。**向上抽取形成Servlet接口**并提供给客户端使用。

\[2\]. **由开发者来实现Servlet接口**中**定义的具体应答请求的处理方式**。

(2).提供配置文件---->web.xml (WEB宏观部署描述文件)

**每个Web应用程序**都有自己的**配置文件web.xml**来**告知Tomcat服务器**（App）有**哪些用户自定义的Servlet实现类**。

### 3).Tomcat具体加载处理细节 ###

(1). Tomcat(App)首先读取配置文件web.xml中配置好的Servlet的子类名称

(2).Tomcat根据读取到的客户端实现的Servlet子类的类名字符串去寻找对应的字节码文件。如果找到就将其加载到内存。

(3).Tomcat通过预先设置好的Java反射处理机制解析字节码文件并创建相应的实例对象。之后调用所需要的方法。

【最后】Tomcat一启动，用户自定义的Servlet的子类通过Tomcat内部的反射框架也随之运行。

## 4.   总结 ##

(1). **反射技术提高了**应用程序的**可扩展性**。

(2). **反射技术**应用起来非常简单。为用户和App之间**提供**了**可以交互的配置文件**和**接口**

**【用户面对配置文件的难度<<面对源代码的难度】**

(3). **反射**一般是**“接口\+配置文件”**这种**开发形式**十分常见

(4). 学习**框架技术**的要领：***学习框架的用途***和***配置文件***

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