Spring入门之反射机制

矫情吗；* 2024-03-25 22:14 18阅读 0赞

1.  ## Spring相关概念 ##

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### 1.1初始Spring ###

在这一节，主要通过以下两个点来了解下Spring:

#### 1.1.1Spring家族 ####

*  官网:[https://spring.io][https_spring.io]，从官网我们可以大概了解到：

*  Spring能做什么:用以开发web、微服务以及分布式系统等光这三块就已经占了JavaEE开发的九成多。

*  Spring并不是单一的一个技术，而是一个大家族可以从官网的projects中查看其包含的所有技术。

*  Spring发展到今天已经形成了一种开发的生态圈,Spring提供了若干个项目每个项目用于完成特定的功能。

*  Spring已形成了完整的生态圈，也就是说我们可以完全使用Spring技术完成整个项目的构建、设计与开发。

*  Spring有若干个项目，可以根据需要自行选择，把这些个项目组合起来，起了一个名称叫==全家桶==，如下图所示。

![41e48158d11ae287c3e49843105cb6c1.png][]

**说明：**

图中的图标都代表什么含义，可以进入[https://spring.io/projects][https_spring.io_projects]网站进行对比查看。

这些技术并不是所有的都需要学习，额外需要重点关注spring Framework、Sprinaboot和springcloud:

![a2ea69b6469916d50a4757ce1581aecc.png][]

*  SpringFramework:Spring框架，是Spring中最早最核心的技术，也是所有其他技术的基础

*  SpringBoot:Spring是来简化开发，而SpringBoot是来帮助Spring在简化的基础上能更快速进行开发。

*  SpringCloud;这个是用来做分布式之微服务架构的相关开发。

除了上面的这三个技术外，还有很多其他的技术，也比较流行，如SpringData,SpringSecurity等，这些都可以被应用在我们的项目中。我们今天所学习的Spring其实指的是==SpringFramework==。

#### 1.1.2了解Spring发展史 ####

接下来我们介绍下springFramework这个技术是如何来的呢?

![bc025cfd36bf03d71eeca7ae98aa5144.png][]

Spring发展史

*  IBM(IT公司-国际商业机器公司)在1997年提出了E\]B思想早期的AVAEE开发大都基于该思想。

*  Rodjohnson(java和j2EE开发领域的专家)在2002年出版的Expert one-on-one J2EE Desigh and Development,书中有阐述在开发中使用EJB该如何做。

*  RodJohnson在2004年出版的Expert one-on-one J2EE Deveopment without B,书中提出了比EB思想更高效的实现方案，并且在同年将方案进行了具体的落地实现，这个实现就是Spring1.0。

*  随着时间推移，版本不断更新维护，目前最新的是Spring5

*  Spring1.0是纯配置文件开发

*  Spring2.0为了简化开发引入了注解开发，此时是配置文件加注解的开发方式

*  Spring3.0已经可以进行纯注解开发，使开发效率大幅提升，我们的课程会以注解开发为主

*  Spring4.0根据\]DK的版本升级对个别API进行了调整

*  Spring5.0已经全面支持\]DK8，现在Spring最新的是5系列所以建议大家把IDK安装成18版

本节介绍了Spring家族与Spring的发展史，需要大家重点掌握的是:

*  今天所学的Spring其实是Spring家族中的Spring Framework

*  SpringFramework是Spring家族中其他框架的底层基础学好Spring可以为其他Spring框架的学习打好基础

### 1.2Spring系统架构 ###

前面我们说spring指的是Spring Framework,那么它其中都包含哪些内容以及我们该如何学习这个框架?

针对这些问题，我们将从系统架构图和课程学习路线来进行说明:

#### 1.2.1系统架构图 ####

*  SpringFramework是Spring生态圈中最基础的项目，是其他项目的根基。

*  SpringFramework的发展也经历了很多版本的变更，每个版本都有相应的调整。

![fb562d3c87800b56270331185064de60.png][]

*  SpringFramework的5版本目前没有最新的架构图，而最新的是4版本，所以接下来主要研究的是4的架构图

![ab854dff9028489d12aa9da716423a15.png][]

*  Data Access;数据访问

*  Data Integration:数据集成

*  Web: Web开发

*  AOP:面向切面编程

*  Aspects:AOP思想实现

*  Core Container:核心容器

*  Test:单元测试与集成测试

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1.  ###### 核心层 ######

*  CoreContainer:核心容器，这个模块是Spring最核心的模块，其他的都需要依赖该模块

1.  ###### AOP层 ######

*  AOP:面向切面编程，它依赖核心层容器，目的是==在不改变原有代码的前提下对其进行功能增强==

*  Aspects:AOP是思想Aspects是对AOP思想的具体实现

1.  ###### 数据层 ######

*  DataAccess:数据访问，Spring全家桶中有对数据访问的具体实现技术

*  Dataintegration:数据集成，Spring支持整合其他的数据层解决方案，比如Mybatis

*  Transactions事务，Spring中事务管理是SpringAP的一个具体实现，也是后期学习的重点内容

1.  ###### Web层 ######

*  这一层的内容将在SpringMVC框架具体学习

1.  ###### Test层 ######

*  Spring主要整合了Junit来完成单元测试和集成测试

#### 1.2.2课程学习路线 ####

介绍完Spring的体系结构后，从中我们可以得出对于Spring的学习主要包含四部分内容，分别是:

*  ==Spring的IOC/DI==

*  ==Spring的AOP==

*  ==AOP的具体应用事务管理==

*  ==IOC/DI的具体应用整合Mvbatis==

![239a2520948014b132201be5af8a5562.png][]

对于这节的内容，大家重点要记住的是Spring需要学习的四部分内容。接下来就从第一部分开始学起。

### 1.3Spring核心概念 ###

在Spring核心概念这部分内容中主要包含IOC/DI、IOC容器和Bean那么问题就来了，这些都是什么呢?

> Spring 是最受欢迎的企业级 Java 应用程序开发框架，数以百万的来自世界各地的开发人员使用 Spring 框架来创建性能好、易于测试、可重用的代码。  
> 作为轻量级的框架，它大大简化了Java企业级开发，提供了强大、稳定的功能。它也是一个三层架构，提供了一个集成框架，在Web层有Spring MVC，在业务层有Spring Core，在持久层有Spring ORM。Spring框架的核心就是IoC（控制反转）和AOP（面向切面编程）。

Spring的用途不仅限于服务器端的开发。从简单性、可测试性和松耦合的角度而言，任何Java应用都可以从Spring中受益。

**目的：**解决企业应用开发的复杂性

**功能：**通过IOC和AOP等机制，能够对项目中的组件进行解耦合管理，建立一个低耦合的应用框架，并提供了更多的企业应用功能

**范围：**任何Java应用

它是一个容器框架，用来装javabean（java对象），中间层框架（万能胶）可以起一个连接作用。简单来说，Spring是一个轻量级的控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器框架。

## 2.Spring反射 ##

### 2.1什么是反射 ###

1.  Java反射机制的核心是在程序运行时动态加载类并获取类的详细信息，从而操作类或对象的属性和方法。本质是JVM得到class对象之后，再通过class对象进行反编译，从而获取对象的各种信息。

1.  Java属于先编译再运行的语言，程序中对象的类型在编译期就确定下来了，而当程序在运行时可能需要动态加载某些类，这些类因为之前用不到，所以没有被加载到JVM。通过反射，可以在运行时动态地创建对象并调用其属性，不需要提前在编译期知道运行的对象是谁。

### 2.2反射的原理 ###

下图是类的正常加载过程、反射原理与class对象：

Class对象的由来是将.class文件读入内存，并为之创建一个Class对象

![a7500c4b0e82601d997c393becbaf204.png][]

### 2.3反射的优缺点： ###

1.  优点：

*  在运行时获得类的各种内容，进行反编译，对于Java这种先编译再运行的语言，能够让我们很方便的创建灵活的代码，这些代码可以在运行时装配，无需在组件之间进行源代码的链接，更加容易实现面向对象。

2、缺点：

*  反射会消耗一定的系统资源，因此，如果不需要动态地创建一个对象，那么就不需要用反射；

*  反射调用方法时可以忽略权限检查，因此可能会破坏封装性而导致安全问题。

## 3.反射的用途： ##

1.  反编译：.class-->.java

1.  通过反射机制访问java对象的属性，方法，构造方法等

1.  当我们在使用IDE,比如Ecplise时，当我们输入一个对象或者类，并想调用他的属性和方法是，一按点号，编译器就会自动列出他的属性或者方法，这里就是用到反射。

1.  反射最重要的用途就是开发各种通用框架。比如很多框架（Spring）都是配置化的（比如通过XML文件配置Bean），为了保证框架的通用性，他们可能需要根据配置文件加载不同的类或者对象，调用不同的方法，这个时候就必须使用到反射了，运行时动态加载需要的加载的对象。

1.  例如，在使用Strut2框架的开发过程中，我们一般会在struts.xml里去配置Action，比如

<action name="login" class="org.ScZyhSoft.test.action.SimpleLoginAction" method="execute"> 
 <result>/shop/shop-index.jsp</result> 
 <result name="error">login.jsp</result> 
 </action>

> 比如我们请求login.action时，那么StrutsPrepareAndExecuteFilter就会去解析struts.xml文件，从action中查找出name为login的Action，并根据class属性创建SimpleLoginAction实例，并用Invoke方法来调用execute方法，这个过程离不开反射。配置文件与Action建立了一种映射关系，当View层发出请求时，请求会被StrutsPrepareAndExecuteFilter拦截，然后StrutsPrepareAndExecuteFilter会去动态地创建Action实例。

比如，加载数据库驱动的，用到的也是反射。

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); // 动态加载mysql驱动

## 4.反射机制常用的类： ##

*  Java.lang.Class;

*  Java.lang.reflect.Constructor;

*  Java.lang.reflect.Field;

*  Java.lang.reflect.Method;

*  Java.lang.reflect.Modifier;

反射对应到Java中的类库就是在java.lang.reflect下，在该包下包含着Field、Method和Constructor类。

*  **Field:** 表示一个类的属性信息

*  **Method:** 表示类的方法信息

*  **Constructor:** 表示的是类的构造方法的信息

在反射中常用的方法，我这里做了一个列举，当然更加详细的可以查官方的API文档进行学习。

<table style=""> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">方法名</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">作用</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">getConstructors()</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获取公共构造器</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">getDeclaredConstructors()</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获取所有构造器</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">newInstance()</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获取该类对象</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">getName()</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获取类名包含包路径</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">getSimpleName()</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获取类名不包含包路径</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">getFields()</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获取类公共类型的所有属性</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">getDeclaredFields()</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获取类的所有属性</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">getField(String name)</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获取类公共类型的指定属性</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">getDeclaredField(String name)</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获取类全部类型的指定属性</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">getMethods()</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获取类公共类型的方法</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">getDeclaredMethods()</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获取类的所有方法</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">getMethod(String name, Class[] parameterTypes)</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获得类的特定公共类型方法</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">getDeclaredClasses()</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获取内部类</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">getDeclaringClass()</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获取外部类</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:321px;vertical-align:middle;height:51px;">getPackage()</td> 
 <td style="width:287px;vertical-align:middle;height:51px;">获取所在包</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 5.反射机制 ##

> Java反射机制 是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种 动态 获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的 反射机制。

#### 5.1获取Class类对象的三种方式 ####

> 万物皆对象，包括 类 也有对象，称为 类对象。要想获取类的信息首先要获取 类。

#### 5.2获取Class类对象方式一： ####

// 通过类的全限定类名(包名+类名)获取类
    Class clazz = Class.forName("类的全限定类名(包名+类名)");

#### 5.3获取Class类对象方式二： ####

// 直接获取类
    Class clazz = Object.class;

#### 5.4获取Class类对象方式三： ####

// 通过实例对象获取其类
    Class clazz = object.getClass();

根据类加载机制，运行时一个类仅有一个类对象

#### 5.5Class类的与反射有关的重要方法： ####

![e50759b01e9385972dc7df9410675873.jpeg][]

## 6.反射的基本使用操作： ##

Java语言允许通过程序化的方式间接对Class的对象实例操作，Class文件由类装载器装载后，在JVM中将形成一份描述Class结构的元信息对象，通过该元信息对象可以获知Class的结构信息：构造函数、属性和方法等。Java允许用户借由这个Class相关的元信息对象间接调用Class对象的功能.

1.  #### 在idea中导入jar包 ####

![86fadaa095b40870be293fb712becf9a.png][]

1.  #### 在src中创建一service包并在service中创建一个接口 ####

![2871e4858c87474134fda655cece9f30.png][]

package com.zhao.service;
    
    public interface BookService {
    void save();
    }

1.  #### 在service中创建一个impl包并创建两个类 ####

![a89ce323af746cb875f8bef0dde18f1b.png][]

package com.zhao.service.impl;
    
    import com.zhao.service.BookService;
    
    public class BookServicelmpl implements BookService {
    
    
        @Override
        public void save() {
            System.out.println("BookServicelmpl...save");
        }
    }

package com.zhao.service.impl;
    
    import com.zhao.service.BookService;
    
    /**
     * 高配版
     */
    public class BookServiceVip implements BookService {
        //属性
        public String name;
        protected String sex;
        int age;
        private String address;
    
        //构造方法
        public BookServiceVip() {
        }
    
        public BookServiceVip(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public BookServiceVip(String name, int age, String sex, String address) {
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.sex = sex;
            this.address = address;
        }
    
        @Override
        public void save() {
            System.out.println("BookServiceVip...save");
        }
    }

1.  #### 在src中创建一个servlet包，并在servlet包中创建BookServlet测试类 ####

package com.zhao.servlet;
    
    import com.zhao.service.BookService;
    import com.zhao.service.impl.BookServiceVip;
    import com.zhao.service.impl.BookServicelmpl;
    import org.junit.Test;
    
    import java.lang.reflect.Constructor;
    import java.lang.reflect.Field;
    
    public class BookServlet {
        BookService bookService1 = new BookServicelmpl();
        BookService bookService2 = new BookServiceVip();
    
        BookServicelmpl b1 = new BookServicelmpl();
        BookServiceVip b2 = new BookServiceVip();
    
        @Test
        public void save() throws ClassNotFoundException {
            System.out.println("BookServlet...save");
            bookService1.save();
    
            //根据类的全类名通过Class获得类的Class加载器
            Class cla = Class.forName("com.zhao.service.impl.BookServiceVip");
            //类的加载器可以获得类中的东西--属性（存储数据）、构造方法（创建对象）、功能方法（完成功能）
            //1.获取类中的属性
            Field[] fields = cla.getFields();//只有获取共有的属性
            for (Field field : fields) {
                System.out.println(field);
            }
    
            System.out.println("--------------");
            Field[] fields1 = cla.getDeclaredFields();//可以获取任意修饰符修饰的属性
            for (Field field : fields1) {
                System.out.println(field);
            }
    
            System.out.println("--------");
            //2.获取类中的构造方法
            Constructor[] constructors = cla.getConstructors();
            for (Constructor constructor : constructors) {
                System.out.println(constructor);
            }
    
            System.out.println("--------------");
    
            Constructor[] constructors1 = cla.getDeclaredConstructors();
            for (Constructor constructor : constructors1) {
                System.out.println(constructor);
            }
        }
    }

##### 4.1代码运行结果 #####

![2e09512f272372b4e78ed286c5c30fc4.png][]

#### 5.创建一个Info.properties配置文件 ####

key=value
    className=com.zhao.service.impl.BookServiceVip

#### 6.test02测试类 ####

package com.zhao.servlet;
    
    import com.zhao.service.BookService;
    import org.junit.Test;
    
    import java.io.InputStream;
    import java.lang.reflect.Constructor;
    import java.util.Properties;
    
    public class Test02 {
    
        @Test
        public void test() throws Exception {
            //读取配置文件
            //1.通过文件位置获得输入流
    //        File file=new File("D:\\2103\\spring\\spring01\\src\\info.properties");
    //        InputStream stream=new FileInputStream(file);
            //在类的根路径src加载器配置文件
            InputStream stream = Test02.class.getClassLoader().getResourceAsStream("info.properties");
            //使用Properties加载输入流
            Properties properties = new Properties();
            properties.load(stream);
            //获取配置文件中key值对应的value
            String value = properties.getProperty("key");
            String className = properties.getProperty("className");
    
            //根据类的全类名通过Class获得类的Class加载器
            Class cla = Class.forName(className);
            //获取类的无参构造器
            Constructor constructor = cla.getConstructor();
            //使用构造器创建对象
            BookService bookService = (BookService) constructor.newInstance();
            //执行对象的方法
            bookService.save();
        }
    
    }

##### 6.1代码运行结果： #####

![3590628d344a9bdc2749c808a37afdf0.png][]

[https_spring.io]: https://spring.io
[41e48158d11ae287c3e49843105cb6c1.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/561a8d022fad40489a2daf978697df6b.png
[https_spring.io_projects]: https://spring.io/projects
[a2ea69b6469916d50a4757ce1581aecc.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/a0c9b4fa7bab4de58b189898589fec25.png
[bc025cfd36bf03d71eeca7ae98aa5144.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/c5642b5dee1c45d19d5a6f8bc03546a3.png
[fb562d3c87800b56270331185064de60.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/81ff5c74bcb44926a734a2de576b985b.png
[ab854dff9028489d12aa9da716423a15.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/fe45ce16ddd1404f9bcb6f8eda4728f1.png
[239a2520948014b132201be5af8a5562.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/71b5bd45f52942da8d74d66e0c590be7.png
[a7500c4b0e82601d997c393becbaf204.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/6a6f4cb03c27429f957ea1bc99f56818.png
[e50759b01e9385972dc7df9410675873.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/9fa928824fd147abb8cd60b5e3a72707.png
[86fadaa095b40870be293fb712becf9a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/44111af9970c48468208d59f1b436642.png
[2871e4858c87474134fda655cece9f30.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/dcfa366796b548eab76be4dfce615ec8.png
[a89ce323af746cb875f8bef0dde18f1b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/75aced2a8e0c40f1874521dedb2178c6.png
[2e09512f272372b4e78ed286c5c30fc4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/e0ace1d9287b4c998ddd5308a892060c.png
[3590628d344a9bdc2749c808a37afdf0.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/f724551f1d11484c98c262b54935bda9.png