- Java Reflection
Reflection(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于Reflection API取得任何类的内部信息,并能直接操作任意对象的内部属性及方法(包括私有的方法和属性)。
Java反射机制提供的功能:
- 对反射内涵的理解
其实,自己理解一下Java反射机制,再复述出来就是:它就是一面“镜子”,能够映照出所有,Java中,一切皆为对象,无论是class,或者里面的属性、方法、接口等等,通通可以理解为对象,如果程序处在运行当中,想要改变它的方法参数或者其他对象时,该怎么处理呢?
对这个问题的解释就要涉及程序的两种编译方式了,一种是静态编译,在编译时就确定类型,绑定对象;另一种就是运用了反射机制的动态编译,在程序运行时确定类型,绑定对象。
而要想利用Java反射机制去解剖一个类,其前提是,必须先要获取到该类的字节码文件(*.class)对象。为什么是这样呢?从java程序的编译过程来看,它最终要变成字节码文件(*.class),才能被移植到各个装有JVM的机器上运行。因此,反射机制利用的工具源头就是这个字节码文件。每一个类对应着一个字节码文件也就对应着一个class类型的对象,即字节码文件对象。
如图是类的正常加载过程:Class对象的由来是将class文件读入内存,并为之创建一个Class对象。
也就是说,正常创建并加载类的方式是:
而反射方式则是:
这里的getClass()方法是什么意思呢?其实,在Object类(我们知道它是所有类的鼻祖)中定义了以下的方法,此方法将被所有子类继承:
● public final Class getClass()
以上的方法返回值的类型是一个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:可以通过对象反射求出类的名称。
- Class类
通过阅读Class类的源码,我们可以知道以下关于Class类的事:
对于每个类而言,JRE 都为其保留一个不变的 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类的常用方法(见表,后面会有代码演示,其他方法请参考API手册)
实例化Class类对象(四种方法)
其实这小节讲解的就是获取字节码文件对象的四种方法。
1.在源文件阶段:
Class class1 = Class.forName("包名.类名");
//装入类,并做类的静态初始化,返回Class的对象
2.在字节码阶段
Class class2 = Person.class;
//JVM将使用类装载器,将类装入内存(前提是:类还没有装入内存),不做类的初始化工作,返回Class的对象
3.在创建对象阶段
Person person = new Person();
Class c3=Person.getClass();
//对类进行静态初始化、非静态初始化;返回引用运行时真正所指的对象(子对象的引用会赋给父对象的引用变量中)所属的类的Class的对象
4.在类加载器阶段
//第四种(了解)利用类加载器,返回class类型
//得到类的加载器
ClassLoader classLoader = this.getClass().getClassLoader();
//加载类 返回class对象 传入包类名称
Class class4=classLoader.loadClass("com.my.Person");
由于篇幅所限,这四种实例化Class对象的方法的区别就说到这里,关于他们之间的区别为什么是这样,这位博主从源码的角度去阐述,我将链接附在这里:
https://blog.csdn.net/zhaominpro/article/details/89810941
Class创建对象的方式
好了,现在我们有了Class对象,能做什么?我们可以创建类的对象:调用Class对象的newInstance()方法。要求:1)类必须有一个无参数的构造器。2)类的构造器的访问权限需要足够。
难道没有无参的构造器就不能创建对象了吗?
不是!只要在操作的时候明确的调用类中的构造方法,并将参数传递进去之后,才可以实例化操作。步骤如下: 1)通过Class类的getDeclaredConstructor(Class ... parameterTypes) 取得本类的指定形参类型的构造器 2)向构造器的形参中传递一个对象数组进去,里面包含了构造器中所需的各个参数。3)通过Constructor实例化对象。
下面我们来演示一下。
首先是新建一个Dog类。
package com.my;
public class Dog {
String name;
private String color;
public String getColor() {
return color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
//无参构造
public Dog() {
System.out.println("dog无参构造");
}
//有参构造
public Dog(String name, String color) {
System.out.println("dog有参构造");
this.name = name;
this.color = color;
}
//play
public void play() {
System.out.println(name+"在玩耍");
}
@Override
public String toString() {
return "Dog [name=" + name + ", color=" + color + "]";
}
}
package com.my;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
//Class创建对象的方式
public class DogTest {
public static void main(String[] args) {
//这里trycatch抛出一下异常
try {
createDog();
} catch (InstantiationException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
try {
createDog2();
} catch (NoSuchMethodException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (SecurityException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IllegalArgumentException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
//第一种 无参构造,抛异常
public static void createDog() throws InstantiationException, IllegalAccessException {
Class class1=Dog.class;
//必须有无参构造 注意权限修饰符 建议使用public
Dog d1=(Dog) class1.newInstance();
System.out.println(d1);
}
//第二种 使用其他构造方法,抛异常
public static void createDog2() throws NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
Class class1=Dog.class;
//当我们使用其他构造方法 得到类的实例 注意 得到构造器指定构造方法 对应参数类型
Constructor cc1= class1.getDeclaredConstructor(String.class,String.class);
//注意事项 此newInstance方法是 构造器对象 调用出来的 不是class对象
Dog d1=(Dog) cc1.newInstance("小花","黑白相间");
System.out.println(d1);
}
}
通过反射调用类的完整结构
使用反射可以取得:
1.实现的全部接口
public Class[] getInterfaces() 确定此对象所表示的类或接口实现的接口。
2.所继承的父类
public Class getSuperclass() 返回表示此 Class 所表示的实体(类、接口、基本 类型)的父类的 Class。
3.全部的构造器
public Constructor
public Constructor
4.全部的方法
public Method[] getDeclaredMethods() 返回此Class对象所表示的类或接口的全部方法
public Method[] getMethods() 返回此Class对象所表示的类或接口的public的方法
5.全部的Field
public Field[] getFields() 返回此Class对象所表示的类或接口的public的Field。
public Field[] getDeclaredFields() 返回此Class对象所表示的类或接口的全部Field。
6.泛型相关
获取父类泛型类型:Type getGenericSuperclass()
泛型类型:ParameterizedType
获取实际的泛型类型参数数组:getActualTypeArguments()
7.类所在的包 Package getPackage()
下面我们来演示一下:
首先新建一个Pet类:
package com.my;
//他是cat的父类 <>就是泛型 注意泛型不仅可以在集合中使用 还可以在类中 方法中应用 T 占位符 (字母随意都可以 一般使用T E B等)
public class Pet {
String color;
@Override
public String toString() {
return "Pet [color=" + color + "]";
}
}
然后实现一个接口:
package com.my;
//接口
public interface MyInter {
}
然后新建一个Cat类,让它继承Pet父类并实现接口:
package com.my;
//cat继承pet类
public class Cat extends Pet implements MyInter {
private String name;
public int age;
//有参构造
Cat(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
//无参构造
public Cat() {
super();
}
@Override
public String toString() {
return "Cat [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
//成员方法
public void eat() {
System.out.println(name+"在吃");
}
void play() {
System.out.println(name+"在玩");
}
}
下面进入我们的测试类,可以看到,Cat类中继承了父类,实现了接口,有public和private两种类型的成员变量,不仅有public修饰的无参构造,还有默认default修饰的有参构造,我们重写了toString方法,并为它写了两个权限不同的成员方法,这些应该足够我们测试了。
package com.my;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Type;
// 通过反射 ==》父类 父类泛型 接口 属性 方法 构造方法 包名
public class OtherTest {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//这里我们trycatch抛出一下异常
try {
fun1();
} catch (InstantiationException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
fun2();
fun3();
fun4();
fun5();
System.out.println("------------------fun6----------");
fun6();
System.out.println("------------------fun7----------");
fun7();
}
//1.获取运行时父类
public static void fun1() throws InstantiationException, IllegalAccessException {
Class c1=Cat.class;
Class p1=c1.getSuperclass();
Pet pp1=(Pet) p1.newInstance();
System.out.println(p1);
System.out.println(pp1);
}
//2.获取父类带泛型
public static void fun2() {
Class c1=Cat.class;
Type t1 = c1.getGenericSuperclass();
System.out.println(t1);
}
//3.获取接口
public static void fun3() {
Class c1=Cat.class;
Class [] cc1=c1.getInterfaces();
for (Class class1 : cc1) {
System.out.println(class1);
}
}
//4.获取包
public static void fun4() {
Class c1=Cat.class;
Package package1=c1.getPackage();
System.out.println(package1);
}
//5.获取构造方法
public static void fun5() {
Class c1=Cat.class;
//返回public修饰的所有构造方法
Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor);
}
//返回所有构造方法
Constructor[] declaredConstructors = c1.getDeclaredConstructors();
for (Constructor constructor : declaredConstructors) {
System.out.println("----"+constructor);
}
}
//6.获取所有成员方法
public static void fun6() {
Class c1=Cat.class;
//返回带public修饰的所有成员方法
Method[] methods = c1.getMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println(method);
}
//返回所有成员方法
//返回包含一个数组 方法对象反射的类或接口的所有声明的方法,通过此表示 类对象,包括公共,保护,默认(包)访问和私有方法,但不包括继承的方法。
Method[] declaredMethods = c1.getDeclaredMethods();
for (Method method : declaredMethods) {
System.out.println("Declared======"+method);
}
}
//7.获取所有属性
public static void fun7() {
Class c1=Cat.class;
//返回public修饰的所有属性
Field[] fields = c1.getFields();
for (Field field : fields) {
System.out.println(field);
}
//返回所有属性 忽略修饰符
Field[] declaredFields = c1.getDeclaredFields();
for (Field field : declaredFields) {
System.out.println(field);
}
}
}