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[Java知识库]一起重新开始学大数据-java篇-DAY26反射，正则表达式

DAY26反射，正则表达式

在这里插入图片描述

1.1类加载

当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过类的加载，类的连接，类的初始化这三个步骤来对类进行初始化。如果不出现意外情况，VM将会连续完成这三个步骤，所以有时也把这三个步骤统称为类加载或者类初始化

类的加载:

将class文件(源文件)读取内存,并创建对应的Class对象
任何类被使用时,系统都会创建一个java.lang.Class对象

类的连接

验证阶段:检验被加载的类和相关类(父类/接口)内部结构是否合法
准备阶段:负责为类中的变量分配内存,并设置默认值
解析阶段:将类的二进制数据中字符(方法)引用改为直接引用

类的初始化:

对类变量进行初始化(赋值)

类的初始化步骤

假如类还未被加载和连接，则程序先加载并连接该类
假如该类的直接父类还未被初始化，则先初始化其直接父类
假如类中有初始化语句，则系统依次执行这些初始化语句

注意:在执行第2个步骤的时候，系统对直接父类的初始化步骤也遵循初始化步骤1-3

类的初始化时机:

创建类的实例
调用类的类方法
访问类或者接口的类变量，或者为该类变量赋值
使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象
初始化某个类的子类
直接使用java.exe命令来运行某个主类

1.2类加载器

Java加载类时,都是通过类加载器来进行加载

类加载器的作用：

负责将.class文件加载到内存中,并为之生成对应的java.lang.Class对象
虽然我们不用过分关心类加载机制，但是了解这个机制我们就能更好的理解程序的运行

JVM的类加载机制

全盘负责:就是当一个类加载器负责加载某个Class时，该Class所依赖的和引用的其他Class也将由该类加载器负责载入，除非显示使用另外一个类加载器来载入
父类委托:就是当一个类加载器负责加载某个Class时，先让父类加载器试图加载该Class，只有在父类加载器无法加载该类时才尝试从自己的类路径中加载该类
缓存机制:保证所有加载过的Class都会被缓存，当程序需要使用某个Class对象时，类加载器先从缓存区中搜索该Class，只有当缓存区中不存在该Class对象时，系统才会读取该类对应的二进制数据，并将其转换成Class对象，存储到缓存区

ClassLoader:是负责加载类的对象

Java运行时具有以下内置类加载器

Bootstrap class loader:它是虚拟机的内置类加载器，通常表示为null，并且没有父null
Platform class loader:华台类加载器可以看到所有平台类，平台类包括由平台类加载器或其祖先定义的Java SE平台API,其实现类和JDK特定的运行时类
System class loader:它也被称为应用程序类加载器，与平台类加载器不同。系统类加载器通常用于定义应用程序类路径，模块路径和JDK特定工具上的类
类加载器的继承关系:System的父加载器为Platform，而Platform的父加载器为Bootstrap

ClassLoader中的两个方法

方法	说明
static ClassLoader getSystemClassLoader()	返回用于委派的系统类加载器
ClassLoader getParent()	返回父类加载器进行委派

package javaDemo.reflex.Demo1;
/*
ClassLoader中的两个方法

    static ClassLoader getSystemClassLoader()
        返回用于委派的系统类加载器
    ClassLoader getParent()
        返回父类加载器进行委派

*/
public class ClassLoaderDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //static ClassLoader getSystemClassLoader()返回用于委派的系统类加载器
        ClassLoader c = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(c);//AppClassLoader(系统类加载器)

        //ClassLoader getParent()返回父类加载器进行委派
        ClassLoader c2 = c.getParent();
        System.out.println(c2);//ExtClassLoader

        ClassLoader c3 = c2.getParent();
        System.out.println(c3);//null

    }
}

在这里插入图片描述

2.1反射概述

在这里插入图片描述

Java反射机制:是指在运行时去获取一个类的变量和方法信息。然后通过获取到的信息来创建对象，调用方法的一种机制。由于这种动态性，可以极大的增强程序的灵活性，程序不用在编译期就完成确定，在运行期仍然可以扩展

2.2获取Class类的对象

我们要想通过反射去使用一个类，首先我们要获取到该类的字节码文件对象，也就是类型为Class类型的对象这里我们提供三种方式获取Class类型的对象

使用类的class属性来获取该类对应的Class对象。举例: Student.class将会返回Student类对应的Class对象
调用对象的getClass(方法，返回该对象所属类对应的Class对象
该方法是Object类中的方法，所有的Java对象都可以调用该方法
使用Class类中的静态方法forName(String className)，该方法需要传入字符串参数，该字符串参数的值是某个类的全路径，也就是完整包名的路径

设置一个类：

Student类

package javaDemo.reflex.Demo2;
public class Student {
    //成员变量：一个私有，一个默认，一个公共
    private String name;
    int age;
    public  String address;
    //构造方法，一个私有，一个默认，两个公共
    public Student() {
    }
    private Student(String name) {
        this.name = name;
    }
     Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public Student(String name, int age, String address) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.address = address;
    }
    //成员方法,一个私有,四个公共
    private void function(){
        System.out.println("function");
    }
    public void method1(){
        System.out.println("method1");
    }
    public void method2(String s){
        System.out.println("method:"+s);
    }
    public String method3(String s,int i){
        return s+","+i;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{"+
                "name='"+name+'\''+
                ",age="+age+
                ",address='"+address+'\''+
                '}';
    }
}

ReflectDemo

public class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //使用类的class属性来获取该类对应的Class对象。
        Class<Student> c1 = Student.class;//泛型类
        System.out.println(c1);
        Class<Student> c2 = Student.class;
        System.out.println(c1==c2);//字节码文件对象唯一，所以为true
    }
}

在这里插入图片描述

三种方法详情：

package javaDemo.reflex.Demo2;
/*
  三种方式获取Class对象：
1.使用类的class属性来获取该类对应的Class对象。举例: Student.class将会返回Student类对应的Class对象
2.调用对象的getClass(方法，返回该对象所属类对应的Class对象
            该方法是Object类中的方法，所有的Java对象都可以调用该方法
3.使用Class类中的静态方法forName(String className)，该方法需要传入字符串参数，该字符串参数的值是某个类的全路径，也就是完整包名的路径
*/
public class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //使用类的class属性来获取该类对应的Class对象。（该方法最简单）
        Class<Student> c1 = Student.class;//泛型类
        System.out.println(c1);
        Class<Student> c2 = Student.class;
        System.out.println(c1==c2);
        System.out.println("----------------------");

        //调用对象的getClass(方法，返回该对象所属类对应的Class对象
        Student s=new Student();
        Class<? extends Student> c3= s.getClass();
        System.out.println(c1==c3);//为true，所以方法二也能得到字节码文件对象
        System.out.println("----------------------");

        //使用Class类中的静态方法forName(String className)（该方法最灵活）
        Class<?> c4 = Class.forName("javaDemo.reflex.Demo2.Student");
        System.out.println(c1==c4);//结果也为true，所以方法三也是能得到字节码文件对象
    }
}

在这里插入图片描述

2.3反射获取构造方法

Class类中用于获取构造方法的方法

方法	说明
Constructor<?>[]getConstructors()	返回所有公共构造方法对象的数组
Constructor<?>[]getDeclaredConstructors()	返回所有构造方法对象的数组
Constructor getConstructor(Class<?>… parameterTypes)	返回单个公共构造方法对象
Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>…parameterTypes)	返回单个构造方法对象

Constructor类中用于创建对象的方法

方法	说明
T newInstance(Object… initargs):	根据指定的构造方法创建对象

package javaDemo.reflex.Demo3;
import java.lang.reflect.Constructor;

/*
反射获取构造方法并使用
*/
public class ReflectDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
        //获取Class对象
        Class<?> c = Class.forName("javaDemo.reflex.Demo2.Student");
        //construotor<?>[] gatconstruators()
        //返回一个包含 construator对象的数组，constructoz对象反映了由该class对象表示的类的所有公共构造函数
        Constructor<?>[] cons = c.getConstructors();
        for (Constructor<?> con : cons) {
            System.out.println(con);
        }
    }
}

construotor<?>[] gatconstruators() 返回一个包含 construator对象的数组，constructoz对象反映了由该class对象表示的类的所有公共构造函数
在这里插入图片描述

construator<?>[] getDeclaredconstruoters{) 返回反映由该 class对象表示的类声明的所有构造函数的 constructoz对象的数组。

 //construator<?>[]getDeclaredconstruoters{)
    //返回反映由该 class对象表示的类声明的所有构造函数的 constructoz对象的数组。
    Constructor<?>[] cons2 = c.getDeclaredConstructors();
    for (Constructor<?> con : cons) {
        System.out.println(con);
    }
    System.out.println("------");
    for (Constructor<?> con2 : cons2) {
        System.out.println(con2);
    }

所有的方法都被返回了

在这里插入图片描述

当使用Constructor[] getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes)

T newInstance(object…initargs)创建和初始化构造函数的声明英的新实例

//Constructor<T>[] getConstructors(Class<?>... parameterTypes):
// 返回单个公共构造方法对象
//Constructor<T>[] getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes):
// 返回单个构造方法对象
//参数：你要获取的构造方法的参数的个数和数据类型对应的字节码文件对象
    		Constructor<?> con3 = c.getConstructor();
//Constructor提供了一个类的单个构造函数的信息和访问权限
//T newInstance(object..initargs)
//使用由此constructoz对象表示的构造函数,使用指定的初始化参数来创建和初始化构造函数的声明英的新实例。
    		Object obj = con3.newInstance();
    		System.out.println(obj);

结果：

在这里插入图片描述

代码完整详情

package javaDemo.reflex.Demo3;
     import java.lang.reflect.Constructor;
     import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
/*
反射获取构造方法并使用
*/
public class ReflectDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        //获取Class对象
        Class<?> c = Class.forName("javaDemo.reflex.Demo2.Student");
        //construotor<?>[] gatconstruators()
        //返回一个包含 construator对象的数组，constructoz对象反映了由该class对象表示的类的所有公共构造函数
        Constructor<?>[] cons = c.getConstructors();
        //construator<?>[]getDeclaredconstruoters{)
        //返回反映由该 class对象表示的类声明的所有构造函数的 constructoz对象的数组。
        Constructor<?>[] cons2 = c.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor<?> con : cons) {
            System.out.println(con);
        }
        System.out.println("------");
        for (Constructor<?> con2 : cons2) {
            System.out.println(con2);
        }
        //Constructor<T>[] getConstructors(Class<?>... parameterTypes):
        // 返回单个公共构造方法对象
        //Constructor<T>[] getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes):
        // 返回单个构造方法对象
        //参数：你要获取的构造方法的参数的个数和数据类型对应的字节码文件对象
        System.out.println("---------");
        Constructor<?> con3 = c.getConstructor();
        //Constructor提供了一个类的单个构造函数的信息和访问权限
        //T newInstance(object..initargs)
        //使用由此constructoz对象表示的构造函数,使用指定的初始化参数来创建和初始化构造函数的声明英的新实例。
        Object obj = con3.newInstance();
        System.out.println(obj);
    }
}

在这里插入图片描述

2.4 反射获取构造方法并使用练习

练习1：通过反射实现如下操作

Student s=new Student(“林青霞”,30,“西安”);
System.out.println(s);
基本数据类型也可以通过.class得到对的class类型

package javaDemo.reflex.Exerice01;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

/*
        练习1：通过反射实现如下操作
        Student s=new Student("林青霞",30,"西安");
        System.out.println(s);
*/
public class ReflectDEMO {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        //获取class对象
        Class<?> c = Class.forName("javaDemo.reflex.Demo2.Student");
//         public Student(String name, int age, String address)
        //基本数据类型也可以通过.class得到对的class类型
        Constructor<?> con = c.getConstructor(String.class, int.class, String.class);
        //T newInstance(Object... initargs)
        Object o = con.newInstance("林青霞", 30, "西安");
        System.out.println(o);
    }
}

在这里插入图片描述

练习2:通过反射实现如下操作

Student s = new Student(“林青霞”);
System.out.println(s);
public void setAccessible (boolean flag):值为true，取消访问检查（俗称暴力反射）

 package javaDemo.reflex.Exerice02;

import java.lang.reflect.Constructor;

/*  练习2:通过反射实现如下操作
        Student s = new Student("林青霞");
        System.out.println(s);
*/
public class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        //获取class对象
        Class<?> c = Class.forName("javaDemo.reflex.Demo2.Student");
        //private Student(String name)
        //Constructor<T>[] getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes):
        Constructor<?> con = c.getDeclaredConstructor(String.class);
        Object obj = con.newInstance("林青霞");
        System.out.println(obj);
    }
}

按上述代码会出现如下情况：
原因：私有属性修饰的不能创建对象
在这里插入图片描述

解决：增加一行代码：

		//暴力反射
		//方法:public void setAccessible (boolean flag):值为true，取消访问检查
		con.setAccessible(true);

在这里插入图片描述

结果：

在这里插入图片描述

2.5反射获取成员变量并使用

Class类中用于获取成员变量的方法

Field[] getFields0:返回所有公共成员变量对象的数组
Field[] getDeclaredFields0:返回所有成员变量对象的数组
Field getField(String name):返回单个公共成员变量对象
Field getDeclaredField(String name):返回单个成员变量对象

Field类中用于给成员变量赋值的方法

void set(Object obj, Objectvalue):给obj对象的成员变量赋值为value

package javaDemo.reflex.reflexDemo4;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
/*
      反射获取成员变量并使用
*/
public class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //获取Class对象
        Class<?> c = Class.forName("javaDemo.reflex.Demo2.Student");
        Field[ ] getFields ()返回一个包含 Field对象的数组， Field对象反映由该cLass对象表示的类或接口的所有可访问的公共字段
        // Field[] getDecLaredFields ()返回一个Field对象的数组，反映了由该―cLass对象表示的类或接口声明的所有字段
//        Field[] fields = c.getFields();
        Field[] fields = c.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }
        System.out.println("----------");
        //Field getField (String name)返回一个 Field对象，该对象反映由该CLass对象表示的类或接口的指定公共成员字段
        // Field getDeclaredField (String name)返回一个Field对象，该对象反映由该Class对象表示的类或接口的指定声明字段
        Field addressfield = c.getField("address");
        //获取无参构造方法创建对象
        Constructor<?> con = c.getConstructor();
        Object obj = con.newInstance();
        //FieLd提供有关类或接口的单个字段的信息.和动态访问
//        void set (object obi,0bject value)将指定的对象参数中由此 Field对象表示的字段设置为指定的新值
        addressfield.set(obj,"西安");//给obj的成员变量addressfield赋值为西安
        System.out.println(obj);
    }
}

2.6反射获取成员变量并使用练习

练习:通过反射实现如下操作

Student s = new Student0;
s.name =“林青霞”;·
s.age = 30;·
s.address =“西安”;
System.out.println(s);

package javaDemo.reflex.T_Exercise01;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
/*  练习:通过反射实现如下操作
    Student s = new Student0;
    s.name ="林青霞";
    s.age = 30;
    s.address ="西安";
    System.out.println(s);
*/
public class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        //获取Class对象
        Class<?> c = Class.forName("javaDemo.reflex.Demo2.Student");
        //通过无参构造创建对象
        Constructor<?> con = c.getConstructor();
        Object obj = con.newInstance();
        // s.name ="林青霞";
        Field nameField = c.getDeclaredField("name");
        nameField.setAccessible(true);//私有类，爆力反射
        nameField.set(obj,"林青霞");
        //s.age = 30;
        Field ageField = c.getDeclaredField("age");
        ageField.setAccessible(true);
        ageField.set(obj,30);
        //s.address ="西安";
        Field addressfield = c.getField("address");
        addressfield.set(obj,"西安");
        System.out.println(obj);
    }
}

2.7反射获取成员方法并使用

Class类中用于获取成员方法的方法

Method[]getMethods0:返回所有公共成员方法对象的数组，包括继承的
-Method[] getDeclaredMetl;ods():返回所有成员方法对象的数组。不包括继承的
Method getMethod(String name, Class<?>… parameterTypes):返回单个公共成员方法对象
Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>… parameterTypes):返回单个成员方法对象

Method类中用于调用成员方法的方法

Object invoke(Object obj, Objec…args):调用obj对象的成员方法，参数是args,返回值是Object类型

package javaDemo.reflex.T_Exercise01;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;
/*
        反射获取成员方法并使用
*/
public class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
     //获取class对象
        Class<?> c = Class.forName("javaDemo.reflex.Demo2.Student");
//        c.getMethod()Method[] getMethods();获取所有公共成员方法(包括继承)的数组,方法对象反映由该CLass对象表示的类或接口的所有公共方法，包括由类唉接口声明的对象以及从超类和超级接口继承的类
//        Method[] getDeclaredMethods();获取所有成员方法(不包括继承)的数组,方法对象反映由CLass对象表示的类或接口的所有声明方法，包括public，protected，default (package)访问和私有方法
//        Method[] methods = c.getMethods();
        Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
        }
        System.out.println("---------分割线-------------");
//     Method getMethod(String name,class<?>.. paramneterTypes)返回一个方法对象,该对象反映由该class对象表示的类或接口的指定公共成员方法。
//     Method getDeelarecMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)返回一个方法对象，它反映此表示的类或接口的指定声明的方法class对家。
        Method m = c.getMethod("method1");
        Method m2= c.getDeclaredMethod("method2", String.class);
        //获取无参构造方法创建对象
        Constructor<?> con = c.getConstructor();
        Object obj = con.newInstance();
        //在类或接口上提供有关单一方法的信息和访问权限
        //Object invoke (0bject obj,Object... args）在具有指定参数的指定对象上调用此方法对象表示的基础方法
        //object返回值类型
        //obj：调用对象
        //args:方法需要的参数
        m.invoke(obj);
        m2.invoke(obj,"2");
    }
}

2.8反射获取成员方法并使用练习

练习:通过反射实现如下操作

Student s = new Student();
s.method1();
s.method2(林青霞");
String ss = s.method3(“林青霞”,30);
System.out.println(ss);
s.function();

package javaDemo.reflex.T_Exercise01;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;
/*  练习:通过反射实现如下操作
    ①Student s = new Student();
    ②s.method1();
    ③s.method2(林青霞");
    ④String ss = s.method3("林青霞",30);
    ⑤System.out.println(ss);
    ⑥s.function();
*/
public class ReflectDemo_exercise {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        //获取对象
        Class<?> c = Class.forName("javaDemo.reflex.Demo2.Student");
        //获取无参构造方法创建对象①Student s = new Student();
        Constructor<?> con = c.getConstructor();
        Object obj = con.newInstance();
        //②s.method1();
        Method method = c.getMethod("method1");
        method.invoke(obj);
        //③s.method2(林青霞");
        Method method2 = c.getMethod("method2", String.class);
        method2.invoke(obj,"林青霞");
        //④String ss = s.method3("林青霞",30);
        Method method3 = c.getMethod("method3", String.class, int.class);
        Object o = method3.invoke(obj,"林青霞", 30);
        //⑤System.out.println(ss);
        System.out.println(o);
        //⑥s.function();
        Method function = c.getDeclaredMethod("function");
        function.setAccessible(true);
        function.invoke(obj);
    }
}

3.正则表达式

3.1为什么需要正则表达式

简洁的代码
严谨的验证文本框中的内容

一个简单的表达式即可验证邮箱

var reg= /^\w+@\w+(\.[a-zA-Z]{2,3}){1,2}$/;
	if(reg.test(email) ==false){	
   $email_prompt.html("电子邮件格式不正确,请重新输入");
     return false;
     }

3.2正则表达式的模式

简单模式

只能表示具体的匹配

String reg=“china”;

String reg=“abc8”;

复合模式

可以使用通配符表达更为抽象的规则模式

String reg="^[0-9]+$"; 

String reg="^\\w+@\\w+\\.[a-zA-Z]{2,3}$";

3.3正则表达式符号

符号	描述
/…/	代表一个模式的开始和结束
^	匹配字符串的开始$匹配字符串的结束
\s	任何空白字符\S任何非空白字符
\d	匹配一个数字字符，等价于[0-9]
\D	除了数字之外的任何字符，等价于[^0-9]
\w	匹配一个数字、下划线或字母字符，等价于[A-Za-z0-9_]
\W	任何非单字字符，等价于[^a-zA-z0-9_]
.	除了换行符之外的任意字符

符号	描述
{n}	匹配前一项n次
{n,}	匹配前一项n次，或者多次
{n,m}	匹配前一项至少n次，但是不能超过m次
*	匹配前一项0次或多次，等价于{0,}
+	匹配前一项1次或多次，等价于{1,}
？	匹配前一项0次或1次，也就是说前一项是可选的，等价于{0,1}

3.4方法

方法	描述
static Pattern compile(String regex, int flags)	将给定的正则表达式编译为带有给定标志的模式。
Matcher matcher(CharSequence input)	创建一个匹配器，匹配给定的输入与此模式。
boolean find()	尝试找到匹配模式的输入序列的下一个子序列。

3.5验证邮政编码和手机号码

①手机号码都是11位，并且第1位都是1，第二位没有0，1，2

②1219446210@qq.com和chen1219446210@163.com

package javaDemo.reflex.LASTDemo;
//①手机号码都是11位，并且第1位都是1,第二位没有0，1，2
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
public class PhoneCheck {
    public static void main(String[] args) {
        String phone="123456789111";//案例（12位）
        Pattern pattern=Pattern.compile("^[1]{1}[3-9]{2}[0-9]{9}$");//条件
        Matcher matcher = pattern.matcher(phone);//比较
        boolean b = matcher.find();//判断
        System.out.println(b);
    }
}

在这里插入图片描述

package javaDemo.reflex.LASTDemo;
//②1219446210@qq.com和chen1219446210@163.com
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
public class EmailCheck {
    public static void main(String[] args) {
        String email="1219446210@qq.com";
        String email2="chen1219446210@163.com";
        Pattern pattern=Pattern.compile("^(([1-9][0-9]{6,11}@qq)|(\\w{1,14}@163)).com$");
        Matcher matcher1 = pattern.matcher(email);
        Matcher matcher2 = pattern.matcher(email2);
        boolean b1 = matcher1.find();
        boolean b2 = matcher2.find();
        System.out.println(b1);
        System.out.println(b2);
    }
}