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day4 网络编程、反射与动态代理

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网络编程，反射与动态代理

总结

1.网络编程

1.InetAddress
  1. 表示IP地址对象
  2. 获取方式
    • InetAddress.getByName("IP地址或主机名")：既可以传IP也可以传主机名
    • InetAddress.getLocalHost()：获取本地主机
  3. 常用方法
    • getHostAddress()：获取IP地址字符串
    • getHostName()：获取主机名，会尝试反向DNS解析，如果失败返回IP字符串本身
    • getCanonicalHostName()：获取完全限定域名（FQDN），进行更彻底的反向解析
  4. 注意事项
    • 通过IP获取InetAddress时，getHostName()可能返回IP（反向解析失败）
    • getByName()支持IPv4和IPv6地址
    • 如果参数是合法IP格式，不会发起DNS查询，直接构造对象
2.UDP通信
  1. 特点：无连接、不可靠、速度快
  2. 使用 DatagramSocket 和 DatagramPacket
  3. 发送端
    • 创建 DatagramSocket
    • 封装 DatagramPacket（数据、目标IP、端口）
    • 调用 send() 发送
  4. 接收端
    • 创建 DatagramSocket（绑定端口）
    • 创建空的 DatagramPacket 用于接收
    • 调用 receive() 接收（阻塞式）
    • 通过 getData()、getLength() 获取数据
  5. 组播：使用多播地址 224.0.0.1，接收端需调用 joinGroup() 加入组播
3.TCP通信
  1. 特点：面向连接、可靠、速度较慢
  2. 三次握手建立连接，四次挥手断开连接
  3. 服务器端
    • 创建 ServerSocket（绑定端口）
    • 调用 accept() 等待客户端连接（阻塞式）
    • 获取 Socket 对象进行通信
  4. 客户端
    • 创建 Socket（指定服务器IP和端口）
    • 连接成功后获取流进行通信
  5. 多次发送与反馈
    • 客户端循环发送数据，服务器循环接收
    • 添加反馈机制：服务器收到数据后返回确认信息
    • 使用 exit 关键字退出循环
  6. 关键问题与注意事项
    • 消息边界：TCP是流式传输，必须定义应用层协议（如换行符分隔），否则消息会粘连
    • readLine()阻塞：是阻塞方法，没数据会一直等，直到收到换行符、连接关闭或超时
    • read()返回值处理：返回int，流结束返回-1，强制转换为char会导致无法检测流结束（-1转为'\uffff'）
    • flush()：发送数据后需调用确保数据立即发出，避免缓冲延迟
    • socket.shutdownOutput()：关闭输出流但保持连接，接收端会读到EOF；socket.close()完全关闭连接
    • setSoTimeout()：设置读取超时，防止永久阻塞
4.TCP文件传输
  1. 客户端
    • 使用 FileInputStream 读取文件
    • 通过 BufferedInputStream 提高效率
    • 写入 OutputStream 发送到服务器
    • 发送完毕后调用 socket.shutdownOutput() 关闭输出流（告知服务器发送结束）
    • 读取服务器反馈信息
  2. 服务器端
    • 使用 BufferedInputStream 接收数据
    • 生成UUID作为文件名避免重复
    • 使用 BufferedOutputStream 写入文件
    • 发送反馈信息给客户端
5.多线程服务器
  1. 使用线程池处理多个客户端连接
  2. 创建 receiveFileTask 实现 Runnable 接口
  3. 将每个客户端的 Socket 封装为任务提交到线程池
  4. 服务器主循环持续接收新连接
  5. 关闭服务器时先关闭线程池再关闭 ServerSocket

2.反射

1.Class对象获取方式
  1. Class.forName("全类名")：最常用，解耦
  2. 类名.class：编译期确定
  3. 对象.getClass()：运行时获取
  4. 同一个类的多个Class对象是同一个（类加载器只加载一次）
2.反射操作构造方法
  1. clazz.newInstance()：调用无参构造创建对象
  2. clazz.getConstructor(参数类型...)：获取public有参构造
  3. constructor.newInstance(参数值...)：调用构造创建对象
3.反射操作字段
  1. clazz.getField("字段名")：只能获取public字段（包括父类继承的）
  2. clazz.getDeclaredField("字段名")：获取本类中所有访问级别的字段（包括private），不包括父类字段
  3. field.setAccessible(true)：取消访问检查，必须在获取字段后调用
  4. field.get(对象)：获取字段值
  5. field.set(对象, 值)：设置字段值
4.反射操作方法
  1. clazz.getMethod("方法名", 参数类型...)：获取public方法
  2. method.invoke(对象, 参数值...)：调用方法并返回结果
  3. 可操作私有方法（需先调用 setAccessible(true)）

3.动态代理

1.概念
  1. 代理模式：通过代理对象访问真实对象，增强功能
  2. 动态代理：在运行时动态生成代理类
2.实现方式
  1. 创建接口定义需要代理的方法
  2. 创建真实对象实现接口
  3. 使用 Proxy.newProxyInstance() 生成代理对象
  4. 参数
    • ClassLoader：类加载器
    • Class[] interfaces：代理类实现的接口
    • InvocationHandler：调用处理器
3.InvocationHandler
  1. 实现 invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) 方法
  2. proxy：代理对象
  3. method：被调用的方法
  4. args：方法参数
  5. 在方法调用前后添加增强逻辑
  6. 调用 method.invoke(真实对象, args) 执行真实方法
4.代理类的本质（底层机制）
  1. 代理类是JVM在运行时动态生成的，类名格式为 com.sun.proxy.$Proxy0
  2. 继承 java.lang.reflect.Proxy，实现指定的接口（如Star）
  3. 类修饰符为 public final，不能被继承
  4. 只有一个构造方法，接收 InvocationHandler 参数
  5. 所有方法体内只有一行逻辑：转发给 InvocationHandler.invoke()
5.JDK动态代理必须基于接口的原因
  1. Java是单继承语言，代理类必须继承 Proxy
  2. 因此无法再继承其他业务父类，只能通过实现接口来定义行为
6.代理对象与真实对象的区别
对比项 真实对象（如BigStar） 代理对象（如$Proxy0）
继承关系 直接实现接口 继承Proxy并实现接口
方法逻辑 包含具体业务代码 全部转发给InvocationHandler
类型检查 instanceof BigStar为true instanceof BigStar为false
本质 真正的业务对象 业务对象的”替身”或”门卫”
7.应用场景
  1. 日志记录：记录方法调用信息
  2. 性能监控：统计方法执行耗时
  3. 事务管理：数据库操作前后开启/提交/回滚事务
  4. 权限控制：检查用户是否有权执行方法
  5. 缓存控制：第一次查询存缓存，后续直接取缓存
  6. 异常封装：将具体异常统一转为业务异常
  7. 远程调用（RPC）：本地调用方法，实际通过网络发给远程服务器执行
  8. AOP（面向切面编程）：解耦业务逻辑与通用增强逻辑