java反射

jopen 10年前

1.首先理解什么是反射?

反射(Reflection)能够让运行于JVM中的程序检测和修改运行时的行为。

2.为什么需要反射?

反射能够让我们:

  • 在运行时检测对象的类型;
  • 动态构造某个类的对象;
  • 检测类的属性和方法;
  • 任意调用对象的方法;
  • 修改构造函数、方法、属性的可见性等;
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1)在面向对象的世界里,万事万物皆对象。(java语言中,静态的成员、普通数据类型等)
   类是不是对象?类是谁的对象?//类是对象,类是java.lang.Class类的实例对象
2)这个对象到底如何表示?
3)Class.forName("类的全称"), 不仅表示了类的类类型,还表示了动态加载类(编译时加载类是静态加载类、运行时加载类是动态加载类)

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3.Class类实例对象的方法

Class实例对象的三种方法:a.通过类的隐含的静态成员class; b.通过该类的getClass()方法;c.通过类的全称,用Class.forName("类名")获取。eg:

    class ClassDemo0{            public static void main(String[] args) {                Foo foo1=new Foo();                //1,任何一个类都有一个隐含的静态成员class                Class c1=Foo.class;                //2,已知该类,通过getClass方法                Class c2=foo1.getClass();                        //注c1,c2表示Foo类的类类型(class type)                System.out.println(c1==c2);  //true, 一个类只可能是Class类的一个实例对象                        //3,通过类的全称获取                Class c3=null;                try{                    c3=Class.forName("Foo");                }catch(ClassNotFoundException e){                    e.printStackTrace();                }                System.out.println(c2==c3);//true                        //通过类的类类型创建该类的对象实例,通过c1,c2,c3创建Foo的对象实例                try{                    Foo foo=(Foo)c1.newInstance();//前提:该类要有无参构造函数                }catch(InstantiationException e){                    e.printStackTrace();                }catch(IllegalAccessException e){                    e.printStackTrace();                }            }        }                class Foo{            void print(){                System.out.println("Foo");            }        }  
</div> </div> 4.动态加载类的实用例子

假如想要写一个类调用类word或Excel,如下程序,如果没有Word和Excel类编译时肯定会出错,若希望有其中一个类存在也可以编译通过,则需要用到动态加载类

    class Office{            public static void main(String[] args) {                         //new创建对象 是静态加载类,在编译时刻就需要加载所有的可能使用到的类,(若没有建Word类),编译不通过                //若有建Word类,但Excel类没建,但编译还是不能通过                //希望用到时再加载,可以通过动态加载类实现                if("Word".equals(args[0])){                    Word w=new Word();                        w.start();                }                        if("Excel".equals(args[0])){                    Excel e=new Excel();                    e.start();                }            }        }  
</div> </div> 运用动态加载类,使程序在运行时再加载,顺利通过编译,这也有利于后期增加功能,实现在线升级,增强扩展性
    class OfficeBetter{            public static void main(String[] args) {                try{                    //动态加载类,在运行时加载                    Class c=Class.forName(args[0]);                    //通过类类型,创建该类对象                    //Word w=(Word)c.newInstance();    //如果加载的是Excel呢?                    //Excel e=(Excel)c.newInstance();  //如果加载的是Excel呢?                            //后期增加功能就不用改动OfficeBetter,实现在线升级,扩展性更强                    OfficeAble oa=(OfficeAble)c.newInstance();  //所以做一个标准————功能型的类尽量使用动态加载                    oa.start();                }catch(Exception e){                    e.printStackTrace();                }            }        }                interface OfficeAble{            public void start();        }                class Word implements OfficeAble{            public void start(){                System.out.println("word...start...");            }        }                class Excel implements OfficeAble{            public void start(){                System.out.println("Excel...start...");            }        }  
</div> </div> 注:功能性的类尽量使用动态加载的方法

5.获取类的信息

a.基本数据类型的类类型

 
             Class c1=int.class;    Class c2=String.class;//    Class c3=double.class;    Class c4=Double.class;    Class c5=void.class;        System.out.println(c1.getName());    System.out.println(c2.getName());    System.out.println(c2.getSimpleName());  //只获取类名    System.out.println(c3.getName());    System.out.println(c4.getName());    System.out.println(c5.getName());        /*output:    int    java.lang.String    String    double    java.lang.String    void    */  
b.类的成员函数(使用Methods),成员变量(使用Field),构造函数的获取(Constructor)

    class ClassUtils{                    /*            *打印类的信息,包括类的成员函数           */            public static void printClassMessage(Object obj){                //要获取类的信息 首先要获取类的类类型                Class c=obj.getClass();//传递的是哪个子类的对象 c就是该子类的类类型                //获取类的名称                System.out.println("类的名称是:"+c.getName());                /*               Method类,方法对象               一个成员方法就是一个Method对象               getMethods()方法获取的是所有的public的函数,包括父类继承而来的               getDeclaredMethods()获取的是所有该类自己声明的方法,不问访问父类继承的               */                Methods[] ms=c.getMethods();                for(int i=0;i<ms.length;i++){                    //得到方法的返回值类型的类类型                    Class returnType=ms[i].getReturnType();                    System.out.print(returnType.getName()+" ");                    //得到方法的名称                    System.out.print(ms[i].getName()+"(");                    //获取参数类型-->得到的是参数列表的类型的类类型                    Class[] paramTypes=ms[i].getParameterTypes();                    for(Class class1:paramTypes){                        System.out.print(class1.getName()+",");                    }                    System.out.println(")");                                    }                    }            /*           *打印类的信息,包括类的成员变量           */            public static void printFieldMessage(Object obj){                Class c=obj.getClass();                /*               成员变量也是对象               java.lang.reflect.Field               Field类封装了关于成员变量的操作               getFields()方法获取的是所有的public的成员变量的信息               getDeclareFields获取的是该类自己声明的成员变量的信息               */                //Filed[] fs=c.getFileds();                Field[] fs=c.getDeclareFields();                for(Filed field:fs){                    //得到成员变量的类型的类类型                    Class fieldType=field.getType();                    String typeName=fieldType.getName();                    //得到成员变量的名称                    String fieldName=field.getName();                    System.out.println(typeName+" "+fieldName);                }            }                    /*           打印对象的构造函数的信息           */            public static void printConMessage(Object obj){                Class c=obj.getClass();                /*               构造函数也是对象               java.lang.Constructor中封装了构造函数的信息               getConstructors获取所有的public的构造函数               getDeclaredConstructors所得的构造函数               */                //Constructor[] cs=c.getContructors();                Constructor[] cs=c.getDeclaredConstructors();                for(Constructor constructor:cs){                    System.out.print(constructor.getName()+"(");                    //获取构造函数的参数列表-->得到的是参数列表的类类型                    Class[] paramTypes=constructor.getParameterTypes();                    for(Class class1:paramTypes){                        System.out.print(class1.getName+",");                    }                    System.out.println(")");                }            }        }  
</div> </div> 6.方法的反射

1)如何获取某个方法?
   方法的名称和方法的参数列表才能唯一决定某个方法
2)方法的反射的操作?
   method.invoke(对象,参数列表);

    class MethodDemo{            public static void main(String[] args) {                //要获取print(int,int)方法                 //1.要获取一个方法就是获取类的信息,获取类的信息首先要获取类的类类型                A a1=new A();                Class c=a1.getClass();                //2.获取方法名称和参数列表来决定                try{                    Method m=c.getMethod("print",new Class[]{int.class,int.class});                    //或写成 c.getMethod("print",int.class,int.class);                            //方法的反射操作   如何达到和a1.print(10,20)的效果?                    //方法如果没有返回值返回null,有返回值返回具体的返回值                    Object o=m.invoke(a1,new Object[]{10,20});  //m.invoke(a1,10,20);                            //获取方法print(String,String);                    Method m1=c.getMethod("print",String.class,String.class);                    m.invoke(a1,"hello","world");                            //获取无参方法                    Method m2=c.getMethod("print");// or c.getMethod("print",Object[]{});                    m.invoke(a1);   //m.invoke(a1,new Object[]{});                }catch(Exception e){                    e.printStackTrace();                }            }        }                class A{            public void print(int a,int b){                System.out.println(a+b);            }            public void print(String a,String b){                System.out.println(a.toUpperCase()+","+b.toLowerCase());            }                    public void print(){                System.out.println("helloworld");            }        }  
</div> </div> 最后通过一个栗子来理解集合泛型的本质:集合的泛型是去泛型化,java中集合的泛型,是防止错误输入的,只在编译阶段有效,绕过编译就无效了,所以可以通过方法的反射来操作,绕过编译。

    class MethodDemo{            public static void main(String[] args) {                ArrayList list=new ArrayList();                        ArrayList<String> list1=new ArrayList<String>();                list1.add("hello");                //list1.add(20); //error                Class c1=list.getClass();                Class c2=list2.getClass();                System.out.println(c1==c2);  //true;                        //反射的操作都是编译之后的操作                        /*               c1==c2结果返回true说明编译之后集合的泛型是去泛型化               java中集合的泛型,是防止错误输入的,只在编译阶段有效               绕过编译就无效了               验证:可以通过方法的反射来操作,绕过编译               */                try{                    Method m=c2.getMethod("add",Object.class);                    m.invoke(list1,20);//绕过编译的操作,就绕过了泛型                    System.out.println(list1.size());                    System.out.println(list1);                }catch(Exception e){                    e.printStackTrace();                }            }        }  
</div> </div>
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