2.0 反射机制

2.0 反射机制

• 理论基础
• 反射包
  • Constructor
  • Modifier
  • Method
  • field
• 优缺点
• java.lang.Class

理论基础

• 编译器：把源码交给编译器编译成计算机可以执行的文件的过程，也就是把 Java 代码编成 class 文件的过程
• 运行期：把编译后的文件交给计算机执行，直到程序运行结束
• 反射：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

反射包

• java.lang.reflect

  • 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。
  • 在运行时判断任意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方法。
  • 生成动态代理

• 主要类

  • Constructor类：类的构造方法
  • Field类：成员变量
  • Method类：提供成员方法信息
  • Array：动态创建和访问java数组的方法
  • Modifier类：访问修饰符

• 反射可以访问的常用信息

类型	访问方法	返回值类型	说明
包路径	getPackage()	Package对象	获取该类的存放路径
类名称	getName()	String 对象	获取该类的名称
继承类	getSuperclass()	Class 对象	获取该类继承的类
实现接口	getlnterfaces()	Class 型数组	获取该类实现的所有接口
构造方法	getConstructors()	Constructor 型数组	获取所有权限为 public 的构造方法
	getDeclaredContruectors()	Constructor 对象	获取当前对象的所有构造方法
方法	getMethods()	Methods 型数组	获取所有权限为 public 的方法
方法	getDeclaredMethods()	Methods 对象	获取当前对象的所有方法
成员变量	getFields()	Field 型数组	获取所有权限为 public 的成员变量
成员变量	getDeclareFileds()	Field 对象	获取当前对象的所有成员变量
内部类	getClasses()	Class 型数组	获取所有权限为 public 的内部类
内部类	getDeclaredClasses()	Class 型数组	获取所有内部类
内部类的声明类	getDeclaringClass()	Class 对象	如果该类为内部类，则返回它的成员类，否则返回 null

// 动态加载xx类的运行时对象
Class c = Class.forName("java.lang.String");
// 获取成员方法集合
Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
...

Constructor

常用方法

方法名称	说明
isVarArgs()	查看该构造方法是否允许带可变数量的参数，如果允许，返回 true，否则返回false
getParameterTypes()	按照声明顺序以 Class 数组的形式获取该构造方法各个参数的类型
getExceptionTypes()	以 Class 数组的形式获取该构造方法可能抛出的异常类型
newInstance(Object … initargs)	通过该构造方法利用指定参数创建一个该类型的对象，如果未设置参数则表示采用默认无参的构造方法
setAccessiable(boolean flag)	如果该构造方法的权限为 private，默认为不允许通过反射利用 netlnstance()方法创建对象。如果先执行该方法，并将入口参数设置为 true，则允许创建对象
getModifiers()	获得可以解析出该构造方法所采用修饰符的整数

Modifier

常用方法

静态方法名称	说明
isStatic(int mod)	如果使用 static 修饰符修饰则返回 true，否则返回 false
isPublic(int mod)	如果使用 public 修饰符修饰则返回 true，否则返回 false
isProtected(int mod)	如果使用 protected 修饰符修饰则返回 true，否则返回 false
isPrivate(int mod)	如果使用 private 修饰符修饰则返回 true，否则返回 false
isFinal(int mod)	如果使用 final 修饰符修饰则返回 true，否则返回 false
toString(int mod)	以字符串形式返回所有修饰符

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取动态类Book
        Class book = Book.class;
        // 获取Book类的所有构造方法
        Constructor[] declaredContructors = book.getDeclaredConstructors();
        // 遍历所有构造方法
        for (int i = 0; i < declaredContructors.length; i++) {
            Constructor con = declaredContructors[i];
            // 判断构造方法的参数是否可变
            System.out.println("查看是否允许带可变数量的参数：" + con.isVarArgs());
            System.out.println("该构造方法的入口参数类型依次为：");
            // 获取所有参数类型
            Class[] parameterTypes = con.getParameterTypes();
            for (int j = 0; j < parameterTypes.length; j++) {
                System.out.println(" " + parameterTypes[j]);
            }
            System.out.println("该构造方法可能拋出的异常类型为：");
            // 获取所有可能拋出的异常类型
            Class[] exceptionTypes = con.getExceptionTypes();
            for (int j = 0; j < exceptionTypes.length; j++) {
                System.out.println(" " + parameterTypes[j]);
            }
            // 创建一个未实例化的Book类实例
            Book book1 = null;
            while (book1 == null) {
                try { // 如果该成员变量的访问权限为private，则拋出异常
                    if (i == 1) {
                        // 通过执行带两个参数的构造方法实例化book1
                        book1 = (Book) con.newInstance("Java 教程", 10);
                    } else if (i == 2) {
                        // 通过执行默认构造方法实例化book1
                        book1 = (Book) con.newInstance();
                    } else {
                        // 通过执行可变数量参数的构造方法实例化book1
                        Object[] parameters = new Object[] { new String[] { "100", "200" } };
                        book1 = (Book) con.newInstance(parameters);
                    }
                } catch (Exception e) {
                    System.out.println("在创建对象时拋出异常，下面执行 setAccessible() 方法");
                    con.setAccessible(true); // 设置允许访问 private 成员
                }
            }
            book1.print();
            System.out.println("=============================\n");
        }
    }
}

Method

静态方法名称	说明
getName()	获取该方法的名称
getParameterType()	按照声明顺序以 Class 数组的形式返回该方法各个参数的类型
getReturnType()	以 Class 对象的形式获得该方法的返回值类型
getExceptionTypes()	以 Class 数组的形式获得该方法可能抛出的异常类型
invoke(Object obj,Object…args)	利用 args 参数执行指定对象 obj 中的该方法，返回值为 Object 类型
isVarArgs()	查看该方法是否允许带有可变数量的参数，如果允许返回 true，否则返回 false
getModifiers()	获得可以解析出该方法所采用修饰符的整数

field

方法名称	说明
getName()	获得该成员变量的名称
getType()	获取表示该成员变量的 Class 对象
get(Object obj)	获得指定对象 obj 中成员变量的值，返回值为 Object 类型
set(Object obj, Object value)	将指定对象 obj 中成员变量的值设置为 value
getlnt(0bject obj)	获得指定对象 obj 中成员类型为 int 的成员变量的值
setlnt(0bject obj, int i)	将指定对象 obj 中成员变量的值设置为 i
setFloat(Object obj, float f)	将指定对象 obj 中成员变量的值设置为 f
getBoolean(Object obj)	获得指定对象 obj 中成员类型为 boolean 的成员变量的值
setBoolean(Object obj, boolean b)	将指定对象 obj 中成员变量的值设置为 b
getFloat(Object obj)	获得指定对象 obj 中成员类型为 float 的成员变量的值
setAccessible(boolean flag)	此方法可以设置是否忽略权限直接访问private 等私有权限的成员变量
getModifiers()	获得可以解析出该方法所采用修饰符的整数

优缺点

优点：

• 能够运行时动态获取类的实例，大大提高系统的灵活性和扩展性
• 与 Java 动态编译相结合，可以实现无比强大的功能
• 对于 Java 这种先编译再运行的语言，能够让我们很方便的创建灵活的代码，这些代码可以在运行时装配，无需在组件之间进行源代码的链接，更加容易实现面向对象

缺点：

• 反射会消耗一定的系统资源，因此，如果不需要动态地创建一个对象，那么就不需要用反射
• 反射调用方法时可以忽略权限检查，获取这个类的私有方法和属性，因此可能会破坏类的封装性而导致安全问题

java.lang.Class

• Class没有公有的构造方法，Class实例由JVM在类加载时自动创建
• 获取Class对象
  • Class.forName(完整的类路径名)
  • 已知类型：String.class
  • 已知对象：obj.getClass()
• 方法
  • cls.getName()
  • cls.isInstance()
  • cls.getSuperclass()
  • cls.isPrimitive(): cls是否为基本类型int、float、double…
• 创建对象的两种方法
  • 调用class对象的newInstance()，要求有默认的空构造方法
  • 调用constructor对象的newInstance()

  Class c = Class.forName("reflection.Person");
  
  Person p = (Person)c.newInstance();
  
  Constructor con = c.getDeclaredConstructor(String.class,String.class,int.class);
  Person p=(Person)con.newInstance("张三"，"男"，22);