Java 反射

2020-05-21  本文已影响0人  markeNick

定义

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。
.

反射机制的相关类

这些类的主要方法和说明在文末

类名 说明
Class类 获取类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口
Field类 获取类的成员变量（成员变量也称为类的属性）
Method类 获取类的方法
Constructor类 获取类的构造方法

.

动态创建对象和调用方法

public class Main {
    
    public static void main(String[] args) {
        Class c = Class.forName("User类路径");
        
        // 通过Class类创建对象
        User user_1 = (User) c.newInstance();       // 调用的是User类的无参构造方法
        System.out.println(user_1);
        
        // 通过构造器创建对象
        Constructor constructor = c.getDeclaredConstructor(Integer.class, String.class);
        User user_2 = (User) constructor.newInstance(1, "test");
        System.out.println(user_2);
        
        // 通过反射获取方法
        User user_3 = c.newInstance();  // user:{id:1, name:"test"}
        Method setName = c.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        setName.invoke(user_3, "testxxx");
        System.out.println(user_3.getName())
        
        // 通过反射操作属性
        User user_4 = c.newInstance();
        Field name = c.getDeclaredField("name");
        name.setAccessible(true);   // 属性私有需要取消安全监测
        name.set(user_4, "testxxx");
        System.out.println(user_4.getName());
        
    }
}

class User {
    private int id;
    private String name;
    
    public User(){
        id = 1;
        name = "test";
    }
    
    public User(int id, String name){
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
    
    // ......省略 get/set 方法
    // ......省略 toString 方法
}

.

反射操作泛型

Java一旦编译完成，所有和泛型有关的类型会全部被擦除，为了通过反射操作这些类型，Java新增了ParameterizedType，GenericArrayType，TypeVariable 和 WildcardType 几种类型来代表不能被归到Class类中的类型但是又和原始类型齐名的类型。

获取方法的形式参数的参数类型

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
        
        Method method = User.class.getMethod("test01", Map.class, List.class);

        // 获得方法的形式参数的参数类型 ---- Map<String, User>
        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();

        for (Type type : genericParameterTypes) {
             System.out.println("type: " + type);
            
             // 判断参数类型是否是一个参数化类型 ParameterizedType
             if(type instanceof ParameterizedType) {   
                 
                 // 强制类型转换然后获得参数化类型的信息 ---- String, User
                 Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType)type)
                                                                .getActualTypeArguments();  
                 for (Type actualType : actualTypeArguments) {
                     System.out.println(actualType);
                 }
             }
             System.out.println("===========");
        }
    }
}

class User{
    private Integer id;
    private String name;

    public void test01(Map<String, User> map, List<User> list){
        System.out.println("test01");
    }

    public Map<String, User> test02() {
        System.out.println("test02");
        return null;
    }
}

// 输出结果
type: java.util.Map<java.lang.String, com.trq.User>
class java.lang.String
class com.trq.User
===========
type: java.util.List<com.trq.User>
class com.trq.User
===========

.

获取方法的返回值的参数类型

与上面的区别就是返回值的参数类型只有一个，所以少了一层循环。

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
        Method method = User.class.getMethod("test02", null);

        // 获取方法的返回值的参数类型 ---- Map<String, User>
        Type genericParameterTypes = method.getGenericReturnType();
        
        System.out.println("type: " + genericParameterTypes);
        
        // 判断参数类型是否是一个参数化类型 ParameterizedType
        if(genericParameterTypes instanceof ParameterizedType) {    
            // 强制类型转换然后获得参数化类型的信息 ---- String, User
            Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterTypes)
                                                            .getActualTypeArguments();
            for (Type actualType : actualTypeArguments) {
                System.out.println(actualType);
            }
        }
    }
}

class User{
    private Integer id;
    private String name;

    public void test01(Map<String, User> map, List<User> list){
        System.out.println("test01");
    }

    public Map<String, User> test02() {
        System.out.println("test02");
        return null;
    }
}

// 输出结果
type: java.util.Map<java.lang.String, com.trq.User>
class java.lang.String
class com.trq.User

.

反射获取注解信息

public class test3 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException{

        Class c = Class.forName("com.trq.User2");

        // 获取注解的value值
        TableName tableName = (TableName) c.getAnnotation(TableName.class);
        System.out.println(tableName.value());

        System.out.println("============");

        // 获取类的指定的注解
        Field field = c.getDeclaredField("name");

        CheckColumn checkColume = field.getAnnotation(CheckColumn.class);
        System.out.println(checkColume.columnName());
        System.out.println(checkColume.type());
        System.out.println(checkColume.length());
        
        // 输出结果
        user
        ============
        name
        varchar
        32
    }
}

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface TableName {
    String value();
}

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface CheckColumn {
    String columnName();
    String type();
    int length();

}

@TableName("user")
class User2 {
    @CheckColumn(columnName = "id", type = "int", length = 10)
    private int id;

    @CheckColumn(columnName = "name", type = "varchar", length = 32)
    private String name;

    public User2(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
}

.

反射机制的相关类的主要方法和说明

Class类

获得类信息的方法

方法 说明
asSubclass(Class<U> clazz) 把传递的类的对象转换成代表其子类的对象
Cast 把对象转换成代表类或是接口的对象
getClassLoader() 获得类的加载器
getClasses() 返回一个数组，数组中包含该类中所有公共类和接口类的对象
getDeclaredClasses() 返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象
forName(String className) 根据类名返回类的对象
getName() 获得类的完整路径名字
newInstance() 创建类的实例
getPackage() 获得类的包
getSimpleName() 获得类的名字
getSuperclass() getSuperclass()
getSuperclass() 获得当前类实现的类或是接口

获得类中属性相关的方法

方法 说明
getField(String name) 获得某个public的属性对象
getFields() 获得所有public的属性对象
getDeclaredField(String name) 获得某个属性对象
getDeclaredFields() 获得所有属性对象

获得类中注解相关的方法

方法 说明
getAnnotation(Class<A> annotationClass) 返回该类中与参数类型匹配的public注解对象
getAnnotations() 返回该类所有的公有注解对象
getDeclaredAnnotation(Class<A> annotationClass) 返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
getDeclaredAnnotations() 返回该类所有的注解对象

获得类中构造器相关的方法

方法 说明
getConstructor(Class...<?> parameterTypes) 获得该类中与参数类型匹配的public构造方法
getConstructors() 获得该类的所有public构造方法
getDeclaredConstructor(Class...<?> parameterTypes) 获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors() 获得该类所有构造方法

获得类中方法相关的方法

方法 说明
getMethod(String name, Class...<?> parameterTypes) 获得该类某个public的方法
getMethods() 获得该类所有public的方法
getDeclaredMethod(String name, Class...<?> parameterTypes) 获得该类某个方法
getDeclaredMethods() 获得该类所有方法

其他重要的方法

方法 说明
isAnnotation() 如果是注解类型则返回true
isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass) 如果是指定类型注解类型则返回true
isAnonymousClass() 如果是匿名类则返回true
isArray() 如果是一个数组类则返回true
isEnum() 如果是枚举类则返回true
isInstance(Object obj) 如果obj是该类的实例则返回true
isInterface() 如果是接口类则返回true
isLocalClass() 如果是局部类则返回true
isMemberClass() 如果是内部类则返回true

.

Field类

方法 说明
equals(Object obj) 属性与obj相等则返回true
get(Object obj) 获得obj中对应的属性值
set(Object obj, Object value) 设置obj中对应属性值

.

Method类

方法 说明
invoke(Object obj, Object... args) 传递object对象及参数调用该对象对应的方法

.

Constructor类

方法 说明
newInstance(Object... initargs) 根据传递的参数创建类的对象
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