玩转java（2）— 泛型type体系与反射

一、Type类型

Type是Java编程语言中所有类型的普通的父接口。这些类型包括原生类型（raw types），参数化类型（parameterized types），数组类型（array types），类型变量（type variables）和 原始类型（primitive types）。我们一般不直接操作Type类型，但了解一下Type类型的层次结构还是有必要的。

1、Type层次结构

2、Class，Method和Field的继承体系

二、Type与反射

反射机制允许程序在运行时取得任何一个已知名称的class的内部信息，容许程序在运行时加载、探知、使用编译期间未知的class。即Java的反射机制可以加载一个运行时才得知名称的class，获得其完整结构。

1、反射的基础：Class

在程序运行期间，Java运行时系统始终为所有的对象维护一个被称为运行时的类型标识。这个信息保存着每个对象所属的类足迹。虚拟机利用运行时信息选择相应的方法执行。然而，可以通过专门的Java类访问这些信息。保存这些信息的类称为Class，泛型形式为Class。Class是反射机制的基础，反射API通过操作Class来获取其完整结构。

获取Class的常用方式：

调用getClass()（Object类中的getClass()方法返回一个Class类型的实例）	Boolean var1 = true;Class classType2 = var1.getClass();System.out.println(classType2);输出：class java.lang.Boolean
运用T.class 语法(T是任意的Java类型)	Class classType4 = Boolean.class;System.out.println(classType4);输出：class java.lang.Boolean
运用static method Class.forName()（使用时应该提供异常处理器）	Class classType5 = Class.forName("java.lang.Boolean");System.out.println(classType5);输出：class java.lang.Boolean
运用primitive wrapper classes的TYPE 语法（这里返回的是原生类型,和Boolean.class返回的不同）	Class classType3 = Boolean.TYPE;System.out.println(classType3);输出：boolean

注：一个Class对象实际上表示的是一个类型，而这个类型未必一定是一种类。例如，int不是类，但int.class是一个Class类型的对象。虚拟机为每个类型管理一个Class对象。因此，可以用==运算符实现两个类对象比较的操作。

Class常用的方法：

方法	说明	例子
getName()	返回类的名字	String.class.getName(); 返回： "java.lang.String"
newInstance()	快速地创建一个类的实例（调用默认构造器，如果该类没有默认构造器，抛出异常）（如果要为构造器提供参数，使java.lang.reflect.Constructor中的newInstance方法）	String s = "java.util.Date"; Object m = Class.forName(s).newInstance();
getSuperclass()	返回超类
getFields() getMethods() getConstructors()（还有带字符串参数，给定名称的形式）	分别返回类支持的public域、方法和构造器数组，其中包括超类的公有成员
getDeclaredFields() getDeclaredMethods() getDeclaredConstructors()（还有给定名称的形式）	分别返回类中声明的全部域、方法和构造器数组。其中包括私有和保护成员，但不包括超类的成员

2、使用反射分析类

一个类主要由修饰符，域，构造器，方法组成，而 Field、Method、Constructor类，分别用于描述类的域、方法和构造器。另外java.lang.reflect包中的Modifier类可以分析访问修饰符。那么用它们就可以分析类。

分析类常用的方法：

类	方法	作用
Field Method Constructor	Class getDeclaringClass()	返回一个用于描述类中定义的构造器、方法或域的Class对象
	String getName()	返回相应条目的名称
	int getModifiers()	返回整型数值，用不同的位开关描述访问修饰符的使用状况
Method Constructor	Class[] getExceptionTypes()	返回一个用于描述方法抛出的异常类型的Class对象数组
	Class[] getParameterTypes()	返回一个用于描述参数类型的Class对象数组
Field	Class getType()	用于返回描述域所属类型的Class类型对象
Modifier	static String toString(int modifiers)	返回对应modifiers位设置的修饰符的字符串表示
	Static boolean isXXX(int modifiers)	检测方法名中对应的修饰符在modifiers中的值

访问权限问题：

由于反射机制的默认行为受限于Java的访问控制，比如，访问私有的方法，字段，除非拥有访问权限，否则Java安全机制允许查看任意对象有哪些域，而不允许读它们的值（读取将抛异常）。然而如果一个Java程序没有受到安全管理器的控制，就可以覆盖访问控制。为了达到这个目的，就需要调用Field、Method、Constructor对象的setAccessible()方法。

函数	作用
void setAccessible(boolean flag)	为反射对象设置可访问标志，flag为true表明屏蔽Java语言的访问检查，使得对象的私有属性也可以被查询和设置
boolean isAccessible()	返回反射对象的可访问标志的值
static void setAccessible(AccessibleObject[] array, boolean flag)	一种设置对象数组可访问标志的快捷方法

3、一个经典的反射工具类

package study.java.core.util;

import java.lang.reflect.Array;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 反射工具类
 * @author qbg
 *
 */
public abstract class ReflectUtil {
	
	/**
	 * 获取某个对象的属性
	 */
	public Object getProperty(Object owner,	String fieldName) throws Exception {
		//1、得到该对象的Class。
		Class ownerClass = owner.getClass();
		//2、通过Class得到类声明的属性。
		Field field = ownerClass.getField(fieldName);
		//3、通过对象得到该属性的实例，如果这个属性是私有的，这里就会抛出IllegalAccessException。
		Object property = field.get(owner); //此处获取的是对象的属性，所以传递的是owner。
		return property;
	}
	
	/**
	 * 获取某个类的静态属性
	 */
	public Object getStaticProperty(String className,String fieldName) throws Exception{
		//1、得到该类的Class。
		Class ownerClass = Class.forName(className);
		//2、通过Class得到类声明的属性。
		Field field = ownerClass.getField(fieldName);
		//3、由于获取的是静态属性，此处传递的为Class，直接从Class中获取静态属性。
		Object property = field.get(ownerClass); 
		return property;
	}
	
	/**
	 * 执行某对象的方法
	 */
	public Object invokeMethod(Object owner,String methodName,Object[] args) throws Exception{
		//1、获取对象的Class。
		Class ownerClass = owner.getClass();
		//2、组装参数的Class数组，用于匹配Method的条件
		Class[] argsClass = new Class[args.length];
		for(int i=0; i ownerClass = Class.forName(className);
		//2、组装参数的Class数组，用于匹配Method的条件
		Class[] argsClass = new Class[args.length];
		for(int i=0; i newOneClass = Class.forName(className);
		//2、得到参数的Class数组
		Class[] argsClass = new Class[args.length];
		for(int i=0; i ctor = newOneClass.getConstructor(argsClass);
		//4、新建实例
		return ctor.newInstance(args);
	}
	
	/**
	 * 判断是否为某个类的实例
	 */
	public boolean isInstance(Object obj,Class clazz){
		return clazz.isInstance(obj);
	}
	
	/**
	 * 得到数组中的某个元素
	 */
	public Object getByArray(Object array,int index){
		return Array.get(array, index);
	}
}