• Java反射机制(三):调用对象的私有属性和方法


    一、 通过反射调用类中的方法

    在正常情况下,得到类的对象后,我们就可以直接调用类中的方法了,如果要想调用的话,则肯定必须清楚地知道要调用的方法是什么,之后通过Class类中的getMethod方法,可得到Method对象。

    public Method getMethod(String name,
                            Class<?>... parameterTypes)
                     throws NoSuchMethodException,
                            SecurityException
    当获取到Method对象后,可以通过该对象来执行方法,但是在方法调用的时候,因为会牵扯到方法中参数的问题,所以通过getMethod()取得的时候,必须设置好参数类型。

    package org.chen.yuan.reflect;
    interface China{	// 定义China接口
    	public static final String NATIONAL = "China" ;	// 定义全局常量
    	public static final String AUTHOR = "李兴华" ;	// 定义全局常量
    	public void sayChina() ;		// 无参的,没有返回值的方法
    	public String sayHello(String name,int age) ;	// 定义有两个参数的方法,并返回内容
    }
    public class Person implements China{
    	private String name ;
    	private int age ;
    	public Person(){	// 无参构造
    	}
    	public Person(String name){
    		this.name = name ;	// 设置name属性
    	}
    	public Person(String name,int age){
    		this(name) ;
    		this.age = age ;
    	}
    	public void sayChina(){	// 覆写方法
    		System.out.println("作者:" + AUTHOR + ",国籍:" + NATIONAL) ;
    	}
    	public String sayHello(String name,int age){
    		return name + ",你好!我今年:" + age + "岁了!" ;
    	}
    	public void setName(String name){
    		this.name = name ;
    	}
    	public void setAge(int age){
    		this.age = age ;
    	}
    	public String getName(){
    		return this.name ;
    	}
    	public int getAge(){
    		return this.age ;
    	}
    };
    我们调用sayChina()方法,此方法中没有任何参数。

    执行调用的方法,需通过Method的invoke方法来实现:

    public Object invoke(Object obj,
                         Object... args)
                  throws IllegalAccessException,
                         IllegalArgumentException,
                         InvocationTargetException

    示例1:(调用无参的方法)

    package org.chen.yuan.reflect;
    interface China{	// 定义China接口
    	public static final String NATIONAL = "China" ;	// 定义全局常量
    	public static final String AUTHOR = "沉缘" ;	// 定义全局常量
    	public void sayChina() ;		// 无参的,没有返回值的方法
    	public String sayHello(String name,int age) ;	// 定义有两个参数的方法,并返回内容
    }
    public class Person implements China{
    	private String name ;
    	private int age ;
    	public Person(){	// 无参构造
    	}
    	public Person(String name){
    		this.name = name ;	// 设置name属性
    	}
    	public Person(String name,int age){
    		this(name) ;
    		this.age = age ;
    	}
    	public void sayChina(){	// 覆写方法
    		System.out.println("作者:" + AUTHOR + ",国籍:" + NATIONAL) ;
    	}
    	public String sayHello(String name,int age){
    		return name + ",你好!我今年:" + age + "岁了!" ;
    	}
    	public void setName(String name){
    		this.name = name ;
    	}
    	public void setAge(int age){
    		this.age = age ;
    	}
    	public String getName(){
    		return this.name ;
    	}
    	public int getAge(){
    		return this.age ;
    	}
    };

    我们在Person.java 类中定义了一个无参方法sayChina和一个有参数的方法sayHello,接下来,我们调用无参数的方法:

    package org.chen.yuan.reflect;
    
    import java.lang.reflect.Method;
    
    public class InvokeSyaChinaDemo
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            Class<?> c1 = null;
            try
            {
                c1 = Class.forName("org.chen.yuan.reflect.Person");
                Method met = c1.getMethod("sayChina");
                met.invoke(c1.newInstance());
            }
            catch (Exception e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    输出: 作者:沉缘,国籍:China

    可以看出,通过上述反射的方式,我们能够顺利的调用Person类中的方法。 那思考下,如果我们要调用含有参数的方法sayHello,该如何做呢?

    可以想象,如果方法里存在了参数,则必须设置参数的类型及内容。

    public class InvokeSayHelloDemo
    {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception
        {
            Class<?> c1 = null;
            c1 = Class.forName("org.chen.yuan.reflect.Person");
            Method met = c1.getMethod("sayHello", String.class, int.class);
            String result = (String) met.invoke(c1.newInstance(), "沉缘", 25);
            System.out.println(result);
        }
    
    }

    输出: 沉缘,你好!我今年:25岁了!


    二、 通过反射调用类中的setter及getter方法

    setter和getter方法是访问类属性的标准方法,如果一个类中的属性被封装,则必须通过setter及getter方法设设置和取得,实际上此方法的操作之所以要这样规定,主要是由于反射机制可以给予支持。

    通过反射可以调用setter及getter方法。

    package org.chen.yuan.reflect;
    
    import java.lang.reflect.Method;
    
    public class InvokeSetGetDemo
    {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception
        {
            Class<?> c1 = null;
            Object obj = null;
    
            c1 = Class.forName("org.chen.yuan.reflect.Person");
            obj = c1.newInstance();
    
            setter(obj, "name", "沉缘", String.class);
            getter(obj, "name");
    
            setter(obj, "age", 25, int.class);
            getter(obj, "age");
        }
    
        /**
         * @param obj 要操作的对象
         * @param att 要操作的属性
         * @param value 要设置的属性数据
         * @param type 要设置的属性的类型
         */
        public static void setter(Object obj, String att, Object value, Class<?> type)
        {
            try
            {
                Method met = obj.getClass().getMethod("set" + initStr(att), type);
                met.invoke(obj, value);
    
            }
            catch (Exception e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
        /**
         * @param obj 要操作的对象
         * @param att 要操作的属性
         */
        public static void getter(Object obj, String att) throws Exception
        {
            Method met = obj.getClass().getMethod("get" + initStr(att));
            System.out.println(met.invoke(obj));
        }
    
        /**
         * 将单词首字母大写
         * 
         * @param old
         * @return
         */
        public static String initStr(String old)
        {
            String newStr = old.substring(0, 1).toUpperCase() + old.substring(1);
            return newStr;
        }
    }


    三、 通过反射调用属性

    如果假设要操作一个类中的属性,则也可以通过Field完成,而不必麻烦的通过setter和getter。Class类中,获取类中Field的方法:

    1) 得到类中公共属性

    public Field getField(String name)
                   throws NoSuchFieldException,
                          SecurityException
    2)得到本类属性

    public Field getDeclaredField(String name)
                           throws NoSuchFieldException,
                                  SecurityException

    而在Field类中,提供了获取属性内容及设置属性内容的方法:

    1) 获取属性内容

    public Object get(Object obj)
               throws IllegalArgumentException,
                      IllegalAccessException
    2) 设置属性内容

    public void set(Object obj,
                    Object value)
             throws IllegalArgumentException,
                    IllegalAccessException

    还有一点需要注意,访问类中的私有属性时,必须要让该属性对外可见:

    public void setAccessible(boolean flag)
                       throws SecurityException
    该方法继承自Field的父类:
    java.lang.reflect

    Class AccessibleObject

    只要把该方法的参数内容设置为true即可。

    public class InvokeFieldDemo
    {
        public static void main(String args[]) throws Exception
        {
            Class<?> c1 = null;
            Object obj = null;
            c1 = Class.forName("org.chen.yuan.reflect.Person"); // 实例化Class对象
            obj = c1.newInstance();
            Field nameField = null;
            Field ageField = null;
            nameField = c1.getDeclaredField("name"); // 取得name属性
            ageField = c1.getDeclaredField("age"); // 取得name属性
            nameField.setAccessible(true); // 此属性对外部可见
            ageField.setAccessible(true); // 此属性对外部可见
            nameField.set(obj, "沉缘"); // 设置name属性内容
            ageField.set(obj, 25); // 设置age属性内容
            System.out.println("姓名:" + nameField.get(obj));
            System.out.println("年龄:" + ageField.get(obj));
        }
    };


    输出: 

    姓名:沉缘
    年龄:25

    可见,操作属性,未必需要setter和getter方法的支持,但是,为了保证程序的安全性,最好还是通过setter和getter方法对属性进行操作。


    四、 通过反射操作数组

    反射机制不光能用在类中,也可以应用在任意的引用数据类型上,当然,这就包含了数组,数组使用Array类完成。

    Class类中存在以下一个方法:

    public Class<?> getComponentType()

    Array类中得到数组指定下标的内容:

    public static Object get(Object array,
                             int index)
                      throws IllegalArgumentException,
                             ArrayIndexOutOfBoundsException

    Array类中修改内容:

    public static void set(Object array,
                           int index,
                           Object value)
                    throws IllegalArgumentException,
                           ArrayIndexOutOfBoundsException

    Array类中开辟新的数组:

    public static Object newInstance(Class<?> componentType,
                                     int... dimensions)
                              throws IllegalArgumentException,
                                     NegativeArraySizeException

    取得数组信息并修改内容:

    package org.chen.yuan.reflect;
    import java.lang.reflect.Array ;
    public class ClassArrayDemo{
    	public static void main(String args[]) throws Exception{
    		int temp[] = {1,2,3} ;// 声明一整型数组
    		Class<?> c = temp.getClass().getComponentType() ;	// 取得数组的Class对象
    		System.out.println("类型:" + c.getName()) ;	// 取得数组类型名称
    		System.out.println("长度:" + Array.getLength(temp)) ;
    		System.out.println("第一个内容:" + Array.get(temp,0)) ;
    		Array.set(temp,0,6) ;
    		System.out.println("第一个内容:" + Array.get(temp,0)) ;
    	}
    };
    输出:

    类型:int
    长度:3
    第一个内容:1
    第一个内容:6


    数组修改的过程,实际上就是创建一个新的数组的过程,所以要把旧的数组内容拷贝到新的数组中去。

    package org.chen.yuan.reflect;
    
    import java.lang.reflect.Array;
    
    public class ChangeArrayDemo
    {
        public static void main(String args[]) throws Exception
        {
            int temp[] = {1, 2, 3};// 声明一整型数组
            int newTemp[] = (int[]) arrayInc(temp, 5); // 重新开辟空间5
            print(newTemp);
            System.out.println("
    -------------------------");
            String t[] = {"chenyuan", "wuqing", "lengxue"};
            String nt[] = (String[]) arrayInc(t, 8);
            print(nt);
        }
    
        public static Object arrayInc(Object obj, int len)
        {
            Class<?> c = obj.getClass();
            Class<?> arr = c.getComponentType(); // 得到数组的
            Object newO = Array.newInstance(arr, len); // 开辟新的大小
            int co = Array.getLength(obj);
            System.arraycopy(obj, 0, newO, 0, co); // 拷贝内容
            return newO;
        }
    
        public static void print(Object obj)
        { // 数组输出
            Class<?> c = obj.getClass();
            if (!c.isArray())
            { // 判断是否是数组
                return;
            }
            Class<?> arr = c.getComponentType();
            System.out.println(arr.getName() + "数组的长度是:" + Array.getLength(obj)); // 输出数组信息
            for (int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++)
            {
                System.out.print(Array.get(obj, i) + "、"); // 通过Array输出
            }
        }
    };

    输出:

    nt数组的长度是:5
    1、2、3、0、0、
    -------------------------
    java.lang.String数组的长度是:8
    chenyuan、wuqing、lengxue、null、null、null、null、null、


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