JavaSE面试深度解析:反射、动态代理与设计模式

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"JavaSE常见面试题,涵盖了高级反射和JVM相关知识,以及动态代理、设计模式和垃圾回收机制等内容。" 在Java程序开发中,反射是一个强大的工具,允许我们在运行时检查类、接口、字段和方法的信息,甚至能够在运行时创建和访问类的对象。以下是对Java反射更深入的探讨: 1-1. Java反射的理解: 反射的核心是Class类,它代表了Java的类信息。通过以下三种方式可以获取到Class对象: - `Class.forName(String className)`: 通过类全名加载并返回Class对象。 - `类名.class`: 直接通过类名调用`.class`属性获取其Class对象。 - `this.getClass()`: 对象实例调用`getClass()`方法获取自身Class对象。 获取Class对象后,可以通过它访问类的构造器(Constructor)、方法(Method)和字段(Field)。例如,`Constructor<?>[] constructors = MyClass.class.getConstructors();`将返回MyClass的所有构造器数组。`Method method = MyClass.class.getMethod("methodName", argTypes);`则可获取指定方法。反射允许我们执行一些在编译时未知的操作,如动态调用方法或访问私有成员。 接下来是关于Java动态代理的部分: 2-1. 动态代理实现: 动态代理通常用于实现AOP(面向切面编程)或者拦截器模式,它可以在不修改原有代码的情况下,对方法调用进行额外操作。上面的示例创建了一个ArrayList的动态代理,通过`Proxy.newProxyInstance()`方法生成代理对象,实现了`List<String>`接口,并提供了`InvocationHandler`实现。代理对象在调用方法时,实际会调用`InvocationHandler`的`invoke()`方法。 2-2. 静态代理与动态代理的对比: 静态代理是提前定义好代理类,明确知道要代理的目标,适用于单一目标类的代理。而动态代理则在运行时创建代理对象,可以代理实现同一接口的多个类,更具灵活性。动态代理有两种主要实现:JDK动态代理和CGLIB。JDK动态代理基于接口,业务类必须实现至少一个接口;CGLIB是通过字节码技术创建子类来实现代理,不需要业务类实现接口。 最后,设计模式和垃圾回收: 3-1. 设计模式: Java设计模式是解决软件设计中常见问题的经验总结,包括单例模式、工厂模式、观察者模式、装饰器模式、代理模式(静态和动态)、适配器模式、策略模式等。理解并熟练应用设计模式可以提高代码的可读性、可维护性和复用性。 3-2. 垃圾回收机制: Java的垃圾回收(Garbage Collection, GC)是一种自动内存管理机制,它负责识别并清理不再使用的对象,以防止内存泄漏。GC分为新生代(Young Generation)、老年代(Tenured Generation)和持久代(Permanent Generation)等区域,采用不同的收集算法如复制算法、标记-清除算法、标记-整理算法等。Java开发者需要了解GC的工作原理,以优化应用程序的性能。 以上内容只是JavaSE面试中的一部分,实际面试还会涉及多线程、异常处理、IO流、集合框架、网络编程等众多主题。深入理解这些概念和技术,对于提升Java开发者的专业技能至关重要。