Java反射--2021面试题系列教程(附答案解析)--大白话解读--JavaPub版本

前言

序言

再高大上的框架,也需要扎实的基础才能玩转,高频面试问题更是基础中的高频实战要点。

适合阅读人群

Java 学习者和爱好者,有一定工作经验的技术人,准面试官等。

阅读建议

本教程是系列教程,包含 Java 基础,JVM,容器,多线程,反射,异常,网络,对象拷贝,JavaWeb,设计模式,Spring-Spring MVC,Spring Boot / Spring Cloud,Mybatis / Hibernate,Kafka,RocketMQ,Zookeeper,MySQL,Redis,Elasticsearch,Lucene。订阅不迷路,2021奥利给。

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题目

前言

1.什么是反射?

百度百科:

Java的反射(reflection)机制是指在程序的运行状态中,可以构造任意一个类的对象,可以了解任意一个对象所属的类,可以了解任意一个类的成员变量和方法,可以调用任意一个对象的属性和方法。这种动态获取程序信息以及动态调用对象的功能称为Java语言的反射机制。反射被视为动态语言的关键。

在Java运行时环境中,对于任意一个类,能否知道这个类有哪些属性和方法?对于任意一个对象,能否调用它的任意一个方法

Java反射机制主要提供了以下功能:

  1. 在运行时判断任意一个对象所属的类。
  2. 在运行时构造任意一个类的对象。
  3. 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
  4. 在运行时调用任意一个对象的方法。

JavaPub参考巨人:https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Class.html

到这里如果你对 Java 反射还有一些疑惑,后面再 JavaPub 公众号,还回做更详细的讲解。

2.什么是 java 序列化?什么情况下需要序列化?

序列化和反序列化是Java中最基础的知识点,也是很容易被大家遗忘的,虽然天天使用它,但并不一定都能清楚的说明白。我相信很多小伙伴们掌握的也就几句概念、关键字(Serializable)而已,如果深究问一下序列化和反序列化是如何实现、使用场景等,就可能不知所措了。在每次我作为面试官,考察Java基础时,通常都会问到序列化、反序列化的知识点,用以衡量其Java基础如何。当被问及Java序列化是什么?反序列化是什么?什么场景下会用到?如果不用它,会出现什么问题等,一般大家回答也就是几句简单的概念而已,有的工作好几年的应聘者甚至连概念都说不清楚,一脸闷逼。

什么是序列化和反序列化

序列化是指将Java对象转换为字节序列的过程,而反序列化则是将字节序列转换为Java对象的过程。

Java对象序列化是将实现了 Serializable 接口的对象转换成一个字节序列,能够通过网络传输、文件存储等方式传输 ,传输过程中却不必担心数据在不同机器、不同环境下发生改变,也不必关心字节的顺序或其他任何细节,并能够在以后将这个字节序列完全恢复为原来的对象(恢复这一过程称之为反序列化)。

对象的序列化是非常有趣的,因为利用它可以实现轻量级持久性,“持久性”意味着一个对象的生存周期不单单取决于程序是否正在运行,它可以生存于程序的调用之间。通过将一个序列化对象写入磁盘,然后在重新调用程序时恢复该对象,从而达到实现对象的持久性的效果。

本质上讲,序列化就是把实体对象状态按照一定的格式写入到有序字节流,反序列化就是从有序字节流重建对象,恢复对象状态。

简单说就是为了保存在内存中的各种对象的状态(也就是实例变量,不是方法),并且可以把保存的对象状态再读出来。虽然你可以用你自己的各种各样的方法来保存object states,但是Java给你提供一种应该比你自己好的保存对象状态的机制,那就是序列化。

什么情况下需要序列化

  1. 当你想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候;
  2. 当你想用套接字在网络上传送对象的时候;
  3. 当你想通过RMI传输对象的时候;

为什么需要使用序列化和反序列化

我们知道,不同进程/程序间进行远程通信时,可以相互发送各种类型的数据,包括文本、图片、音频、视频等,而这些数据都会以二进制序列的形式在网络上传送。

那么当两个Java进程进行通信时,能否实现进程间的对象传送呢?当然是可以的!如何做到呢?这就需要使用Java序列化与反序列化了。发送方需要把这个Java对象转换为字节序列,然后在网络上传输,接收方则需要将字节序列中恢复出Java对象。

我们清楚了为什么需要使用Java序列化和反序列化后,我们很自然地会想到Java序列化有哪些好处:

实现了数据的持久化,通过序列化可以把数据永久地保存到硬盘上(如:存储在文件里),实现永久保存对象。
利用序列化实现远程通信,即:能够在网络上传输对象。

JavaPub参考巨人:https://xcbeyond.blog.csdn.net/article/details/100046212

3.动态代理是什么?有哪些应用?

动态代理:在运行时,创建目标类,可以调用和扩展目标类的方法。

Java 中实现动态的方式:JDK 中的动态代理 和 Java类库 CGLib。

应用场景如:

  • 统计每个 api 的请求耗时

  • 统一的日志输出

  • 校验被调用的 api 是否已经登录和权限鉴定

  • Spring的 AOP 功能模块就是采用动态代理的机制来实现切面编程

JavaPub参考巨人:https://www.cnblogs.com/aheizi/p/4861422.html

4.怎么实现动态代理?

Java领域中,常用的动态代理实现方式有两种,一种是利用JDK反射机制生成代理,另外一种是使用CGLIB代理。

JDK代理必须要提供接口,而CGLIB则不需要,可以直接代理类。下面分别举例说明。

1.JDK动态代理:

public interface People {
    public void sayHello();
}
public class Chinese implements People {

    @Override
    public void sayHello() {
        System.out.println("Chinese say hello.");
    }
}
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class PeopleInvocationHandler implements InvocationHandler{

    private Object peolple;

    Intermediary(Object people){
        this.people = people;
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable {        Object invoke = method.invoke(people, args);
        System.out.println("-------- end ---------");
        return invoke;
    }
}
import java.lang.reflect.Proxy;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        People chinese = new People();
        PeopleInvocationHandler invocationHandler = new PeopleInvocationHandler(chinese);
        People proxy = (People) Proxy.newProxyInstance(chinese.getClass().getClassLoader(), chinese.getClass().getInterfaces(), invocationHandler);
        proxy.sayHello();
    }
}

2.CGLIB动态代理

需要引入CGLIB相关Jar包

public class Chinese {
    public void sayHello(){
        System.out.println("Chinese say hello");
    }
}
import java.lang.reflect.Method;

import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

public class ChinesePoxy implements MethodInterceptor {

    @Override
    public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args,MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        Object intercept = methodProxy.invokeSuper(object, args);
     System.out.println("-------- end ---------");
    return intercept; 
  } 
}
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ChineseProxy chineseProxy = new ChineseProxy();

        Enhancer enhancer = new Enhancer();  
        enhancer.setSuperclass(Chinese.class);
        enhancer.setCallback(chineseProxy);

        Chinese proxy = (Chinese) enhancer.create();
        proxy.sayHello();
    }
}

JavaPub参考巨人:https://www.cnblogs.com/xifengxiaoma/p/9377261.html

如何使用Java的反射?

  • 通过一个全限类名创建一个对象
  1. Class.forName(“全限类名”); 例如:com.mysql.jdbc.Driver Driver类已经被加载到 jvm中,并且完成了类的初始化工作就行了

  2. 类名.class; 获取Class<?> clz 对象

  3. 对象.getClass();
  • 获取构造器对象,通过构造器new出一个对象
  1. Clazz.getConstructor([String.class]);
  2. Con.newInstance([参数]);
  • 通过class对象创建一个实例对象(就相当与new类名()无参构造器)
  1. Cls.newInstance();
  • 通过class对象获得一个属性对象
  1. Field c=cls.getFields():获得某个类的所有的公共(public)的字段,包括父类中的字段。

  2. Field c=cls.getDeclaredFields():获得某个类的所有声明的字段,即包括public、private和proteced,但是不包括父类的声明字段
  • 通过class对象获得一个方法对象
  1. Cls.getMethod(“方法名”,class……parameaType);(只能获取公共的)

  2. Cls.getDeclareMethod(“方法名”);(获取任意修饰的方法,不能执行私有)

  3. M.setAccessible(true);(让私有的方法可以执行)
  • 让方法执行
  1. Method.invoke(obj实例对象,obj可变参数);-----(是有返回值的)

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