• java之反射机制


    空口说反射,很难理解这是个什么东西,举个例子就明了了。

    假设现在我们有一张动漫的图片,我们通过这张图片,在大脑中搜索有关记忆,就清楚这张图片是什么动漫里的谁;假设我们现在有一个名字,在大脑中搜索有关记忆,就自然而然地想到了该名字人物的具体形象,这种思维过程就是反射。

    假设一个类已经加载进JVM,那么,给定该类名,我们就可以通过反射来获取该类的相应信息。

    具体定义:反射是被视为动态语言的关键,反射机制允许程序在执行期借助反射API取得任何类的内部信息,并能直接操作在任何对象的内部属性和方法。

    java反射机制提供的功能:

    • 在运行时判断任意一个对象所属的类;
    • 在运行时构造任意一个类的对象;
    • 在运行时判断一个类所具有的成员变量和方法;
    • 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法,生成动态代理;

    反射相关的API:

    • java.lang.Class:代表一个类
    • java,lang.reflect.Method:代表类的方法
    • java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量
    • jav.lang.reflect.Constructor:代表类的构造方法

    一。class类

    在Object类中定义了以下的方法,此方法将被所有子类继承:public final Class getClass()。

    以上方法返回值是一个Class类,此类是java反射的源头,实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解,即:通过对象反射求出类的名称。

    反射可以得到的信息:某个类的属性、方法、构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言,JRE都为其保留一个Class类型的对象。一个Class对象包含了特定某个类的有关信息。

    • Class本身也是一个类;
    • Class对象只能由系统建立;
    • 一个类在JVM中只含有一个实例;
    • 一个Class对象对应的是一个加载进JVM中的一个.class文件;
    • 每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成;
    • 通过Class可以完整地得到一个类中的完整结构;

    实例化Class类的四种方式:

    • Class clazz = String.Class();通过类名.class()
    • Class clazz  = p.getClass();通过对象的实例.getClass()
    • Class clazz = Class.forName("java.lang.String);已知一个类的全类名,且在该类的类路径下,可用过forName()获取
    • ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();
      Class clazz4 = cl.loadClass("类的全类名");

    二、通过反射调用类的完整结构

    Person.java

    package ref;
    
    public class Person {
        public String name;
        public int age;
    }

    Move.java

    package ref;
    
    interface Move {
        void move();
    }

    Study.java

    package ref;
    
    public interface Study {
        void study();
    }    

    Student.java

    package ref;
    
    public class Student extends Person implements Move,Study{
        
        public String school;
      private String privateField;
        public void showInfo() {
            System.out.println("学校是"+this.school);
        }
    
        @Override
        public void study() {
            // TODO Auto-generated method stub
            System.out.println("学习到中学的知识");
        }
    
        @Override
        public void move() {
            // TODO Auto-generated method stub
            System.out.println("骑自行车上学");
        }
        
        public Student() {
            System.out.println("调用的是Student()");
        }
        
        public Student(String school) {
            this.school = school;
            System.out.println("调用的是Student(String school)");
        }
        private Student(String name,int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
            System.out.println("调用的是Student(String name,int age)");
        }
        
        private void test(String name) {}
        public String testGetSchool() {
            return school;
        }
    
    }

    test.java

    package ref;
    
    import java.lang.reflect.Constructor;
    import java.lang.reflect.Field;
    import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
    import java.lang.reflect.Method;
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            try {
                //这里是相关代码
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    1.获取类的父类和接口

                Class clazz = Class.forName("ref.Student");
                Class superClass = clazz.getSuperclass();
                //获取父类的名字
                System.out.println("父类:"+superClass.getName());
                //获取实现的接口
                Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();
                for(Class itf:interfaces) {
                    System.out.println("接口名字:"+itf.getName());
                }

    父类:ref.Person
    接口名字:ref.Move
    接口名字:ref.Study

    2.获取类的构造方法

    //获取公有的构造方法
                Constructor[] cons = clazz.getConstructors();
                for(Constructor con:cons) {
                    System.out.println("--------------------------");
                    System.out.println("构造方法:"+con.getName());//获取构造方法名称
                    //返回1代表public
                    System.out.println("构造方法修饰符:"+con.getModifiers());//获取构造方法修饰符
                    //获取构造方法的参数类型
                    Class[] parameterClass = con.getParameterTypes();
                    for(Class param:parameterClass){
                        System.out.println("构造方法:"+con.getName()+"的参数类型为"+param.getName());
                    }
                    System.out.println("--------------------------");
                }
                //获取私有的构造方法
                Constructor[] cons2 = clazz.getDeclaredConstructors();
                for(Constructor con:cons2) {
                    System.out.println("--------------------------");
                    System.out.println("构造方法:"+con.getName());//获取构造方法名称
                    System.out.println("构造方法修饰符:"+con.getModifiers());//获取构造方法修饰符
                    //获取构造方法的参数类型
                    Class[] parameterClass = con.getParameterTypes();
                    for(Class param:parameterClass){
                        System.out.println("构造方法:"+con.getName()+"的参数类型为"+param.getName());
                    }
                    System.out.println("--------------------------");
                }

    --------------------------
    构造方法:ref.Student
    构造方法修饰符:1
    --------------------------
    --------------------------
    构造方法:ref.Student
    构造方法修饰符:1
    构造方法:ref.Student的参数类型为java.lang.String
    --------------------------


    --------------------------
    构造方法:ref.Student
    构造方法修饰符:1
    --------------------------
    --------------------------
    构造方法:ref.Student
    构造方法修饰符:2
    构造方法:ref.Student的参数类型为java.lang.String
    构造方法:ref.Student的参数类型为int
    --------------------------
    --------------------------
    构造方法:ref.Student
    构造方法修饰符:1
    构造方法:ref.Student的参数类型为java.lang.String
    --------------------------

    3.通过反射来创建对象

                    //相当于调用无参构造方法
                    Object obj = clazz.newInstance();
                    Student stu = (Student) obj;
                    //相当于调用Student(String school)构造方法
                    Constructor con = clazz.getConstructor(String.class);
                    Student stu1 = (Student) con.newInstance("一中");
                    //通过反射机制可以强制获取私有方法
                    Constructor con2 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
                    //解除私有的封装
                    con2.setAccessible(true);
                    Student stu2 = (Student) con2.newInstance("jack",23);
                    System.out.println(stu2.name);
                    System.out.println(stu2.age);

    调用的是Student()
    调用的是Student(String school)
    调用的是Student(String name,int age)
    jack
    23

    4.获取类的方法

    //获取所有公有方法
                Method[] ms = clazz.getMethods();
                for(Method m:ms) {
                    System.out.println("--------------------------");
                    System.out.println("方法名:"+m.getName());
                    System.out.println("返回值类型:"+m.getReturnType());
                    System.out.println("修饰符:"+m.getModifiers());
                    Class[] mrs = m.getParameterTypes();
                    if(mrs!=null && mrs.length>0) {
                        for(Class mr:mrs){    
                            System.out.println("方法参数类型:"+mr.getName());
                        }
                    }
                    System.out.println("--------------------------");
                }
                //获取所有方法,包括公有和私有
                Method[] ms2 = clazz.getDeclaredMethods();
                for(Method m:ms2) {
                    System.out.println("--------------------------");
                    System.out.println("方法名:"+m.getName());
                    System.out.println("返回值类型:"+m.getReturnType());
                    System.out.println("修饰符:"+m.getModifiers());
                    Class[] mrs = m.getParameterTypes();
                    if(mrs!=null && mrs.length>0) {
                        for(Class mr:mrs){    
                            System.out.println("方法参数类型:"+mr.getName());
                        }
                    }
                    System.out.println("--------------------------");
                }

    --------------------------
    方法名:showInfo
    返回值类型:void
    修饰符:1
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:study
    返回值类型:void
    修饰符:1
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:move
    返回值类型:void
    修饰符:1
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:testGetSchool
    返回值类型:class java.lang.String
    修饰符:1
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:wait
    返回值类型:void
    修饰符:17
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:wait
    返回值类型:void
    修饰符:17
    方法参数类型:long
    方法参数类型:int
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:wait
    返回值类型:void
    修饰符:273
    方法参数类型:long
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:equals
    返回值类型:boolean
    修饰符:1
    方法参数类型:java.lang.Object
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:toString
    返回值类型:class java.lang.String
    修饰符:1
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:hashCode
    返回值类型:int
    修饰符:257
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:getClass
    返回值类型:class java.lang.Class
    修饰符:273
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:notify
    返回值类型:void
    修饰符:273
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:notifyAll
    返回值类型:void
    修饰符:273
    --------------------------



    --------------------------
    方法名:test
    返回值类型:void
    修饰符:2
    方法参数类型:java.lang.String
    --------------------------

    --------------------------
    方法名:showInfo
    返回值类型:void
    修饰符:1
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:study
    返回值类型:void
    修饰符:1
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:move
    返回值类型:void
    修饰符:1
    --------------------------
    --------------------------
    方法名:testGetSchool
    返回值类型:class java.lang.String
    修饰符:1
    --------------------------

    5.获取类的属性

           //获取公有属性
                Field[] fs = clazz.getFields();
                for(Field f:fs) {
                    System.out.println("--------------------------");
                    System.out.println("属性名:"+f.getName());
                    System.out.println("属性类型:"+f.getType());
                    System.out.println("修饰符:"+f.getModifiers());
                    System.out.println("--------------------------");
                }
                //获取所有属性
                Field[] fs2 = clazz.getDeclaredFields();
                for(Field f:fs2) {
                    System.out.println("--------------------------");
                    System.out.println("属性名:"+f.getName());
                    System.out.println("属性类型:"+f.getType());
                    System.out.println("修饰符:"+f.getModifiers());
                    System.out.println("--------------------------");
                }

    --------------------------
    属性名:school
    属性类型:class java.lang.String
    修饰符:1
    --------------------------
    --------------------------
    属性名:name
    属性类型:class java.lang.String
    修饰符:1
    --------------------------
    --------------------------
    属性名:age
    属性类型:int
    修饰符:1
    --------------------------



    --------------------------
    属性名:school
    属性类型:class java.lang.String
    修饰符:1
    --------------------------
    --------------------------
    属性名:privateField
    属性类型:class java.lang.String
    修饰符:2
    --------------------------

    6.获取类所在的包

                //获取类所在的包
                Package p = clazz.getPackage();
                System.out.println(p.getName());

    ref

    三、通过反射来调用类中指定的方法和属性

    向Student.java中插入以下方法:

        private void test(String name) {
            System.out.println("这是私有的test(String name)方法");
        }
    
        public void setInfo(String name,String school) {
            this.name = name;
            this.school = school;
            System.out.println("这是公有的setInfo(String name,String school)方法");
        }
        public void setInfo(int age) {
            this.age = age;
            System.out.println("这是公有的setInfo(int age)方法");
        }

    1.调用类中指定的方法

                    Constructor con = clazz.getConstructor();
                    Object obj = con.newInstance();
                    //先获取到方法
                    Method m = clazz.getMethod("setInfo", String.class,String.class);
                    //再进行调用
                    m.invoke(obj, "tom","三中");
                    //如果想调用私有的方法
                    Method m2 = clazz.getDeclaredMethod("test", String.class);
                    m2.setAccessible(true);
                    m2.invoke(obj, "jack");
                    //调用重载的方法
                    Method m3 = clazz.getMethod("setInfo", int.class);
                    m3.invoke(obj, 12);
                    //调用具有返回值的方法
                    Method m4 = clazz.getMethod("testGetSchool");
                    String school = (String) m4.invoke(obj);
                    System.out.println(school);

    调用的是Student()
    这是公有的setInfo(String name,String school)方法
    这是私有的test(String name)方法
    这是公有的setInfo(int age)方法
    三中

    2.调用类中指定的属性

                    Constructor con = clazz.getConstructor();
                    Object obj = con.newInstance();
                    Student stu = (Student) obj;
                    Field f = clazz.getField("school");
                    //对stu属性school设置值
                    f.set(stu,"第三中学");
                    String school = (String) f.get(stu);
                    System.out.println(school);
                    //如果是私有的属性
                    Field f2 = clazz.getDeclaredField("privateField");
                    f2.setAccessible(true);
                    f2.set(stu,"私有属性");
                    String privateField = (String) f2.get(stu);
                    System.out.println(privateField);

    调用的是Student()
    第三中学
    私有属性

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