Java反射
2018-09-20 本文已影响0人
luoqiang108
1. Class类
- 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(属于类所有)、普通数据类型除外)。
- 类是不是对象呢?类是哪个类的对象呢?谁的对象呢?
答：类是对象，类是java.lang.Class类的实例对象。 - 类这个对象到底如何表示呢，代码如下：
package com.imooc.reflect;
public class ClassDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//Foo的实例对象如何表示
Foo foo1 = new Foo();//foo1就表示出来了.
//Foo这个类 也是一个实例对象，Class类的实例对象,如何表示呢
//任何一个类都是Class的实例对象，这个实例对象有三种表示方式
//第一种表示方式--->实际在告诉我们任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class
Class c1 = Foo.class;
//第二中表达方式 已经知道该类的对象通过getClass方法
Class c2 = foo1.getClass();
/*官方解释：c1 ,c2 表示了Foo类的类类型(class type)
* 万事万物皆对象，
* 类也是对象，是Class类的实例对象
* 这个对象我们称为该类的类类型
*
*/
//不管c1 or c2都代表了Foo类的类类型，一个类只可能是Class类的一个实例对象
System.out.println(c1 == c2); //true
//第三种表达方式
Class c3 = null;
try {
c3 = Class.forName("com.imooc.reflect.Foo");
} catch (ClassNotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println(c2==c3);
//我们完全可以通过类的类类型创建该类的对象实例---->通过c1 or c2 or c3创建Foo的实例对象
try {
Foo foo = (Foo)c1.newInstance();//需要有无参数的构造方法
foo.print();
} catch (InstantiationException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
class Foo{
void print(){
System.out.println("foo");
}
}
2. 类的动态加载
- Class.forName("类的全称")不仅表示了，类的类类型，还代表了动态加载类。
- 区分编译、运行: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。 new创建对象是静态加载类，在编译时需要加载所有可能遇到的类，若有一个类有问题则编译不通过，有一个类出现问题则整个程序都无法运行。
- 通过类的类类型生成实例创建该类对象，可以实现动态加载。通过动态加载类可以实现用时再加载，不用不加载。
- 代码解释说明：
- 静态加载时代码：
class Word{
public static void start(){
System.out.println("word");
}
}
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可能使用到的类
if("Word".equals(args[0])){
Word w = new Word();
w.start();
}else if("Excel.equals(args[0])"){
Excel e = new Excel();
e.start();
}
}
}
上述静态加载的代码即使我们不要Excel类，编译也是不通过的，程序是会报错的。
- 通过动态加载类解决该问题，代码如下：
//定义公共接口OfficeAble，，并且让子类实现它。这样一来动态加载出来的类对象都是公共接口的实现类对象，可以通过多态去调用具体子类的start方法。
interface OfficeAble{
void start();
}
//实现了OfficeAble的Word子类
class Word implements OfficeAble{
@Override
public static void start(){
System.out.println("word");
}
}
Class OfficeBetter{
public static void main(String[] args){
try{
//动态加载类，在运行时刻加载
Class c = Class.forName(args[0]);
//通过类类型，创建该类对象
OfficeAble oa = (OfficeAble)c.newInstance();
oa.start();
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
if("Word".equals(args[0])){
Word w = new Word();
w.start();
}else if("Excel.equals(args[0])"){
Excel e = new Excel();
e.start();
}
}
}
- 在静态加载时Office.java需要重新编译，而动态加载时的OfficeBetter.java不需要，每次添加新的功能的时候只用编译使用了接口的子类，然后运行时输入 java OfficeBetter Word,这时oa就是Word类。
- 在线升级用的就是动态加载类。功能性的类，要使用动态加载，而不能使用静态加载，从而更好的实现了程序的扩展性。
3. 基本的数据类型的类类型
- 基本的数据类型，void关键字，都存在类类型 。
package com.imooc.reflect;
public class ClassDemo2 {
public static void main(String[] args) {
Class c1 = int.class;//int 的类类型
Class c2 = String.class;//String类的类类型 String类字节码（自己发明的)
Class c3 = double.class;
Class c4 = Double.class;
Class c5 = void.class;
System.out.println(c1.getName());//int
System.out.println(c2.getName());//java.lang.String
System.out.println(c2.getSimpleName());//不包含包名的类的名称:String
System.out.println(c5.getName());//void
}
}
4. Class类的基本API操作
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
//打印类的信息，包括类的成员函数、成员变量
public class ClassUtil {
/**
* 获取成员函数信息
* @param obj 该对象所属类的信息
*/
public static void printClassMethodMessage(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，不问访问权限
*/
Method[] ms = c.getMethods();//c.getDeclaredMethods()
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(")");
}
}
/**
* 获取成员变量的信息
* @param obj
*/
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
* getDeclaredFields获取的是该类自己声明的成员变量的信息
*/
//Field[] fs = c.getFields();
Field[] fs = c.getDeclaredFields();
for (Field 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
* @param obj
*/
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得到所有的构造函数
*/
//Constructor[] cs = c.getConstructors();
Constructor[] cs = c.getDeclaredConstructors();
for (Constructor constructor : cs) {
System.out.print(constructor.getName()+"(");
//获取构造函数的参数类型列表--->得到的是参数类型列表的类类型
Class[] paramTypes = constructor.getParameterTypes();
//获取构造函数的参数列表
Parameter[] parameters = constructor.getParameters();
for (int i = 0; i < paramTypes.length; i++) {
System.out.print(paramTypes[i].getName()+" parameters[i].getName()"+",");
}
System.out.println(")");
}
}
}
5. 方法的反射
- 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。 - 方法反射的操作：method.invoke(对象，参数类型列表)。
import java.lang.reflect.Method;
public class MethodDemo1 {
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 名称和参数类型列表来决定
* getMethod获取的是public的方法
* getDelcaredMethod自己声明的方法
*/
try {
//Method m = c.getMethod("print", new Class[]{int.class,int.class});
Method m = c.getMethod("print", int.class,int.class);
//方法的反射操作
//a1.print(10, 20);方法的反射操作是用m对象来进行方法调用和a1.print调用的效果完全相同
//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});
Object o = m.invoke(a1,10,20);
System.out.println("==================");
//获取方法print(String,String)
Method m1 = c.getMethod("print",String.class,String.class);
//用方法进行反射操作
//a1.print("hello", "WORLD");
o = m1.invoke(a1, "hello","WORLD");
System.out.println("===================");
// Method m2 = c.getMethod("print", new Class[]{});
Method m2 = c.getMethod("print");
// m2.invoke(a1, new Object[]{});
m2.invoke(a1);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
class A{
public void print(){
System.out.println("helloworld");
}
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());
}
}
- 方法反射的作用
- 通过反射调用对象指定方法名称的无参方法(简少代码量，提高可复用率)。
public class UserService {
public void delete(){
System.out.println("删除用户");
}
public void update(){
System.out.println("修改用户");
}
public void find(){
System.out.println("查找用户");
}
}
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.lang.reflect.Method;
public class MethodDemo2 {
public static void main(String[] args) {
UserService us = new UserService();
/*
* 通过键盘输入命令执行操作
* 输入update命令就调用update方法
* 输入delete命令就调用delete方法
* ...
*/
try {
BufferedReader br = new BufferedReader(
new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("请输入命令:");
String action = br.readLine();
/*if("update".equals(action)){
us.update();
}
if("delete".equals(action)){
us.delete();
}
if("find".equals(action)){
us.find();
}*/
/*
* action就是方法名称， 都没有参数--->通过方法的反射操作就会简单很多
* 通过方法对象然后进行反射操作
*/
Class c = us.getClass();
Method m = c.getMethod(action);
m.invoke(us);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
- 通过反射根据标准javaBean对象的属性名获取其属性值。
//标准的JavaBean类有私有属性都对应有get/set方法，有无参数的构造方法
public class User {
private String username;
private String userpass;
private int age;
public User(){}
public User(String username, String userpass, int age) {
super();
this.username = username;
this.userpass = userpass;
this.age = age;
}
public String getUsername() {
return username;
}
public void setUsername(String username) {
this.username = username;
}
public String getUserpass() {
return userpass;
}
public void setUserpass(String userpass) {
this.userpass = userpass;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
import java.lang.reflect.Method;
public class BeanUtil {
/**
* 根据标准javaBean对象的属性名获取其属性值
*
* @param obj
* @param propertyName
* @return
*/
public static Object getValueByPropertyName(Object obj, String propertyName) {
// 1.根据属性名称就可以获取其get方法
String getMethodName = "get"
+ propertyName.substring(0, 1).toUpperCase()
+ propertyName.substring(1);
//2.获取方法对象
Class c = obj.getClass();
try {
//get方法都是public的且无参数
Method m= c.getMethod(getMethodName);
//3 通过方法的反射操作方法
Object value = m.invoke(obj);
return value;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}
public class MethodDemo3 {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
User u1 = new User("zhangsan", "123456", 30);
System.out.println(BeanUtil.getValueByPropertyName(u1, "username"));
System.out.println(BeanUtil.getValueByPropertyName(u1, "userpass"));
}
}
6. 通过反射了解集合泛型的本质
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
public class MethodDemo4 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList list = new ArrayList();
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>();
list1.add("hello");
//list1.add(20);错误的
Class c1 = list.getClass();
Class c2 = list1.getClass();
System.out.println(c1 == c2);
//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的
* 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：我们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);//绕过编译操作就绕过了泛型
System.out.println(list1.size());
System.out.println(list1);
/*for (String string : list1) {
System.out.println(string);
}*///现在不能这样遍历，会抛类型转换错误（无法将int转成String）
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
- 从上面代码我们可以看出集合泛型的本质是为了在编译阶段防止输入错误的数据类型。
