• Java反射机制(一):认识Class类


    一、 认识Class类

    1.1 正常我们再使用一个类时,大多情况是先获取类的对象,然后通过对象去操作类中的属性或方法。 那,大家有没有想过,如果我们已经有了一个类的对象,我能否通过该对象去获取到类的信息呢?答案是肯定的。

    java允许通过对象来找到其所在类的信息,那么实际上就是Class类的功能。

    接下来,我们先看一个例子,定义一个类Person,并实例化Person类的一个对象,我们通过该对象去寻找到该Person类

    package com.chen.yuan.ref;
    class Person{
        
    }
    public class ClassDemo
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            Person per = new Person();
            Class c1 = per.getClass();
            System.out.println(c1.getName());
        }
    }

    输出: com.chen.yuan.ref.Person

    我们发现,现在所有的操作都和我们以前的习惯是反着的了,即通过对象去获取类,而非通过类获取对象。


    1.2 从上面的例子中我们可以看出,对象可以通过getClass()方法,获取对象的源头(类),那这个getClass()方法在哪里定义的呢? 查看JDK可以看到,在Object中定义了这个方法,此方法将被所有子类继承:

    · public final Class getClass()

    ` 以上方法的返回值的类型是一个Class类,实际上此类是Java反射的源头。 所谓的反射从程序的运行结果可以这样理解: 可以通过对象反射求出类的名称。


    1.3 Class类中常用的方法:

    forName(String className)

    传入完成的”包.类”名称实例化Class对象

    getName()

    获得类的完整名字

    getFields()

    获得类的public类型的属性

    getDeclaredFields()

    获得类的所有属性

    getMethods()

    获得类的public类型的方法

    getDeclaredMethods()

    获得类的所有方法

    getMethod(String  name,  Class[]  parameterTypes)

    获取类的特定方法(name参数指定方法名字,parameterTypes参数指定方法参数类型)

    getConstructors()

    获得类的public类型的构造方法

    getConstructor(Class[] parameterTypes) 

    获得类的特定构造方法(parameterTypes参数指定构造方法的参数类型)

    newInstance()

     通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象


    1.4 实例化Class的三种方法:

    通过查看源码或JDK文档我们可以发现,Class类的构造方法是私有的,即它无法通过构造方法进行实例化。 Java提供了三种可以实例化Class对象的方法:

    a) 使用Class类的静态方法forName:       

    Class.forName("java.lang.String");

    b) 使用类的.class语法: 

    String.class;

    c) 使用对象的getClass()方法(java.lang.Object类中的方法): 

    String s = "aa"; 

    Class<?> clazz = s.getClass();

    package com.chen.yuan.ref;
    class Person{
        
    }
    public class ClassDemo
    {
        public static void main(String[] args) throws Exception
        {
            Class<?> c1 = null;
            Class<?> c2 = null;
            Class<?> c3 = null;
            // 通过Class.forName()进行实例化
            c1 = Class.forName("com.chen.yuan.ref.Person");
            //通过对象.getClass()方法进行实例化
            c2 = new Person().getClass();
            // 通过类.class进行实例化
            c3 = Person.class;
            
            System.out.println("类名称: "+c1.getName());
            System.out.println("类名称: "+c2.getName());
            System.out.println("类名称: "+c3.getName());
        }
    }

    二、 使用Class类

    上文已经提到了一些Class类中的常用方法,当然不全,可以查看JDK文档,了解更加详细的Class中的方法。

    接下来,我们假设,如果现在已经实例化好了Class对象,则就可以通过Class类中提供的newInstance()方法,实例化源类(比如Person)的对象。

    package com.chen.yuan.ref;
    class Person{
        private String name;
        private int age;
        public String getName()
        {
            return name;
        }
        public void setName(String name)
        {
            this.name = name;
        }
        public int getAge()
        {
            return age;
        }
        public void setAge(int age)
        {
            this.age = age;
        }
        @Override
        public String toString()
        {
            return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
        }
    }
    public class ClassDemo
    {
        public static void main(String[] args) throws Exception
        {
            Class<?> c1 = null;
           
            // 通过Class.forName()进行实例化
            c1 = Class.forName("com.chen.yuan.ref.Person");
            Person per = (Person) c1.newInstance();
            per.setName("无缘");
            per.setAge(25);
            System.out.println(per);
        }
    }

    输出: Person [name=无缘, age=25]

    通过以上代码,我们发现,即使不使用new关键字,对象也可以进行实例化操作,这就是反射的作用。

    但是,我们需要记住,此时的操作,必须为Person类一共一个无参数的构造方法,否则无法实例化。

    package com.chen.yuan.ref;
    class Person{
        private String name;
        private int age;
        
        public Person(String name, int age)
        {
            super();
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        public String getName()
        {
            return name;
        }
        public void setName(String name)
        {
            this.name = name;
        }
        public int getAge()
        {
            return age;
        }
        public void setAge(int age)
        {
            this.age = age;
        }
        @Override
        public String toString()
        {
            return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
        }
    }
    public class ClassDemo
    {
        public static void main(String[] args) throws Exception
        {
            Class<?> c1 = null;
           
            // 通过Class.forName()进行实例化
            c1 = Class.forName("com.chen.yuan.ref.Person");
            Person per = (Person) c1.newInstance();
            per.setName("无缘");
            per.setAge(25);
            System.out.println(per);
        }
    }

    运行之后,程序会报错:

    Exception in thread "main" java.lang.InstantiationException: com.chen.yuan.ref.Person

    at java.lang.Class.newInstance(Class.java:359)
    at com.chen.yuan.ref.ClassDemo.main(ClassDemo.java:42)

    所以说,使用以上的方式,实际上还是需要类中构造方法的支持,才能进行对象的实例化。

    如果想要解决该问题,则必须明确指定要调用的构造方法,并传递参数。但是,在实际开发中,一般用到反射的地方我们都要求类中含有一个无参的构造方法,便于操作。

    如果想调用有参数的构造方法进行反射实例化,可以按如下步骤:

    1) 通过Class类的getConstructors()取得本类中的全部构造方法。

    2) 向构造方法中传递一个对象数组进去,里面包含了构造方法中所需的各个参数。

    3) 之后通过Constructor实例化对象。

    package com.chen.yuan.ref;
    
    import java.lang.reflect.Constructor;
    
    class Person
    {
        private String name;
    
        private int age;
    
        public Person(String name, int age)
        {
            super();
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName()
        {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name)
        {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge()
        {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age)
        {
            this.age = age;
        }
    
        @Override
        public String toString()
        {
            return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
        }
    }
    
    public class ClassDemo
    {
        public static void main(String[] args) throws Exception
        {
            Class<?> c1 = null;
    
            // 通过Class.forName()进行实例化
            c1 = Class.forName("com.chen.yuan.ref.Person");
            Constructor<?>[] cons = c1.getConstructors();
            System.out.println(cons.length);
            Person per = (Person) cons[0].newInstance("无缘", 25);
            per.setName("无缘");
            per.setAge(25);
            System.out.println(per);
        }
    }

    输出: Person [name=无缘, age=25]


    可以看出,通过这种方式,我们确实可以做到对象的实例化,但是,我们最好不要如此操作,最好能为类添加一个无参的构造方法。

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