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2018-08-17  本文已影响179人  老男孩_Misaya

JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意方法和属性;这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

一:Class类

在面向对象的世界里,万物皆对象。类也是对象,类是java.lang.Class类的实例对象。

Class类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。枚举是一种类,注释是一种接口。每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类,所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。

基本的 Java 类型( boolean 、 byte 、 char 、 short 、 int 、 long 、 float 和 double )和关键字 void 也表示为 Class 对象。

Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的defineClass 方法自动构造的。

上面来自于JDK的罗里吧嗦,下面我来说下自己的体会:

类不是抽象的,类是具体的!

类是.class字节码文件,要想获取一个Class实例对象,首先需要获取.class字节码文件!

然后调用Class对象的一些方法,进行动态获取信息以及动态调用对象方法!

二:类类型

新建一个Foo类。Foo这个类也是实例对象,是Class的实例对象。

不知道你是否在意过类的声明与方法的声明:

publicclassFoo{      Foo(){//构造方法}}publicFoomethod(){//...}

我们知道public后跟返回类型,也就可以知道class也是一个类型。

如何表示Class的实例对象?

publicstaticvoidmain(String[] args) {//Foo的实例对象,new 就出来了Foo foo1 =newFoo();//如何表示?//第一种:告诉我们任何一个类都有一个隐含的静态成员变量classClassc1 = Foo.class;//第二种:已经知道该类的对象通过getClass方法Classc2 = foo1.getClass();        System.out.println(c1 == c2);//第三种:动态加载Classc3 =null;try{            c3 =Class.forName("cn.zyzpp.reflect.Foo");        }catch(ClassNotFoundException e) {            e.printStackTrace();        }                System.out.println(c2 == c3);    }

上述打印结果全是 true

尽管 c1或c2 都代表了Foo的类类型,一个类只能是Class类的一个实例变量。

我们完全可以通过类的类类型(Class类型)创建类的实例对象。

//此时c1 c2 c3为Class的实例对象try{//            Foo foo = (Foo)c1.newInstance();            Foo foo = (Foo)c3.newInstance();            foo.print();        }catch(InstantiationException e) {            e.printStackTrace();        }catch(IllegalAccessException e) {            e.printStackTrace();        }

静态加载

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 。

动态加载

使用 Class.forName("类的全称") 加载类称作为动态加载 。

编译时刻加载类是静态加载类,运行时刻加载类是动态加载类。

举个例子

定义Office类

publicclassOffice{publicvoidprint(){        System.out.println("office");    }}

定义Loading类

publicclassLoading {publicstaticvoidmain(String[] args) {try{//在运行时再动态加载类//arg[0] 为java执行命令时传的参数Class a =Class.forName(args[0]);            Office office = (Office) a.newInstance();            office.print();        }catch(ClassNotFoundException e) {            e.printStackTrace();        }catch(IllegalAccessException e) {            e.printStackTrace();        }catch(InstantiationException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

执行过程

D:\>javac -encoding utf-8Loading.java Office.javaD:\>java Loading Officeoffice

通过 Class a=Class.forName(arg[0]) 动态加载获取类,因编译时不知道使用哪个类,因此编译没有加载任何类,直接通过编译,运行时,根据 java Loading Office (office是一个类类型/类,下标arg[0]),去确定a是哪个类。这就是动态加载。如果Office类不存在,此时运行会报错。这就是为何有时候会出现编译通过,运行报错的原因。

这里需要有一个具体的概念,类就是.class字节码文件的实例对象!

动态加载一个好处,就是可以随时增加需要编译的类。例如把Office改造为抽象类或接口,定义不同的子类,动态选择加载。

三:类的反射

通过上面的三种方法获取到类的类类型,就可以获取到该类的成员方法,成员变量,方法参数注释等信息。

方法对象是Method类,一个成员方法就是一个Method对象。

方法解释

getMethods()返回该类继承以及自身声明的所有public的方法数组

getDeclaredMethods()返回该类自身声明的所有public的方法数组,不包括继承而来

成员变量也是对象,是java.lang.reflect.Field对象,Field类封装了关于成员变量的操作。

方法解释

getFields()获取所有的public的成员变量信息,包括继承的。

getDeclaredFields()获取该类自己声明的成员变量信息,public,private等

获取Java语言修饰符(public、private、final、static)的int返回值,再调用 Modifier.toString() 获取修饰符的字符串形式,注意该方法会返回所有修饰符。

方法解释

getModifiers()以整数形式返回由此对象表示的字段的 Java 语言修饰符。

获取注释

方法解释

getAnnotations()返回此元素上存在的所有注释。

getDeclaredAnnotations()返回直接存在于此元素上的所有注释。

构造函数也是对象,是java.lang.reflect.Constructor的对象。

方法解释

getConstructors()返回所有public构造方法

getDeclaredConstructors()返回类的所有构造方法,不止public

完整示例

privatevoid printClassMessage(Object obj){//要获取类的信息,首先获取类的类类型Class clazz = obj.getClass();//获取类的名称System.out.println(Modifier.toString(clazz.getModifiers())+" "+ clazz.getClass().getName()+" "+clazz.getName()+"{");                System.out.println("----构造方法----");//构造方法Constructor[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();for(Constructorconstructor: constructors){//构造方法修饰符与名字System.out.print(Modifier.toString(constructor.getModifiers())+" "+constructor.getName()+"(");//构造函数的所有参数类型Class[] parameterTypes =constructor.getParameterTypes();for(Class c: parameterTypes){                System.out.print(c.getName()+", ");            }            System.out.println("){}");        }                System.out.println("----成员变量----");//成员变量Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();for(Field field: fields){            System.out.println(" "+Modifier.toString(field.getModifiers())+" "+field.getType().getName() +" "+ field.getName()+";");        }                System.out.println("----成员方法----");//Method类,方法对象,一个成员方法就是一个Method对象Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();for(Method method : methods){//获取方法返回类型Class returnType = method.getReturnType();//获取方法上的所有注释Annotation[] annotations = method.getAnnotations();for(Annotationannotation: annotations){//打印注释类型System.out.println(" @"+annotation.annotationType().getName()+" ");            }//打印方法声明System.out.print(" "+Modifier.toString(returnType.getModifiers())+" "+returnType.getName()+" "+method.getName()+"(");//获取方法的所有参数类型Class[] parameterTypes = method.getParameterTypes();//获取方法的所有参数Parameter[] parameters = method.getParameters();for(Parameter parameter: parameters){//参数的类型,形参(全是arg123..)System.out.print(parameter.getType().getName()+" "+parameter.getName()+", ");            }            System.out.println(")");        }        System.out.println("}");    }

以String对象为例,打印结果:

publicfinaljava.lang.Class java.lang.String{----构造方法----publicjava.lang.String([B,int,int, ){} java.lang.String([C,boolean, ){}----成员变量----privatefinal[C value;privateinthash;----成员方法----@java.lang.DeprecatedpublicabstractfinalvoidgetBytes(intarg0,intarg1, [B arg2,intarg3, )......}

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四:方法的反射

定义了一个类Foo用于测试

publicclassFoo{    publicvoidprint(Stringname,intnum) {        System.out.println("I am "+name+" age "+num);    }}

目标:通过反射获取该方法,传入参数,执行该方法!

1.获取类的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

Classclazz = Foo.class;

2.通过名称+参数类型获取方法对象

Method method = clazz.getMethod("print",newClass[]{String.class,int.class});

3.方法的反射操作是通过方法对象来调用该方法,达到和new Foo().print()一样的效果

方法若无返回值则返回null

Objecto = method.invoke(newFoo(),newObject[]{"name",20});

五:通过反射认识泛型

publicstaticvoidmain(String[] args) {        ArrayList stringArrayList =newArrayList<>();        stringArrayList.add("hello");        ArrayList arrayList =newArrayList();Classc1 = stringArrayList.getClass();Classc2 = arrayList.getClass();                System.out.println(c1 == c2);    }

打印结果为 true

c1==c2的结果返回说明编译之后集合的泛型是去泛型化的。换句话说,泛型不同,对类型没有影响。

Java中集合的泛型其实只是为了防止错误输入,只在编译阶段有效,绕过编译就无效。

验证

我们可以通过反射来操作,绕过编译。

publicstaticvoidmain(String[] args) {        ArrayList stringArrayList =newArrayList<>();        stringArrayList.add("hello");        ArrayList arrayList =newArrayList();Classc1 = stringArrayList.getClass();Classc2 = arrayList.getClass();        System.out.println(c1 == c2);try{            Method method = c1.getMethod("add",Object.class);            method.invoke(stringArrayList,20);            System.out.println(stringArrayList.toString());        }catch(NoSuchMethodException e) {            e.printStackTrace();        }catch(IllegalAccessException e) {            e.printStackTrace();        }catch(InvocationTargetException e) {            e.printStackTrace();        }    }

打印结果:

true[hello,20]

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