应用开发--反射

动态语言 vs 静态语言

1 、动态语言

是一类在运行时可以改变其结构的语言:例如新的函数、对象、甚至代码可以被引进,已有的函数可以被删除或是其他结构上的变化。通俗点说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。

主要动态语言:Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python、Erlang。

2 、静态语言

与动态语言相对应的,运行时结构不可变的语言就是静态语言。如Java、C、C++。

Java不是动态语言,但Java可以称之为“准动态语言”。即Java有一定的动态性,我们可以利用反射机制、字节码操作获得类似动态语言的特性。

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。

加载完类之后,在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象(一个类只有一个Class对象),这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子,透过这个镜子看到类的结构,所以,我们形象的称之为: 反射

                                    

反射机功能:

  • 可以实现动态创建对象和编译,在运行获取任意一个对象所属的类、所具有的成员变量和方法、获取泛型信息;
  • 在运行时处理注解
  • 生成动态代理

Class

class概念

Class类是Reflection的根源,针对任何你想动态加载、运行的类,唯有先获得相应的Class对象。

  • Class本身也是一个类,Class 对象只能由系统建立对象,一个加载的类在 JVM 中只会有一个Class实例;
  • 一个Class对象对应的是一个加载到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所有被加载的结构;

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。

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class实例获取类的元数据

对象照镜子后可以得到的信息:某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言,JRE 都为其保留一个不变的 Class 类型的对象。一个 Class 对象包含了特定某个结构(class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[])的有关信息。

应用开发--反射_第2张图片

获取Class 类的实例( 四种方法)

1) 若已知具体的类,通过类的class属性获取,该方法最为安全可靠,程序性能最高实例 :

Class clazz = String.class;

2) 已知某个类的实例,调用该实例的getClass()方法获取Class对象实例 :

Class clazz = “www.atguigu.com”.getClass();

3) 已知一个类的全类名,且该类在类路径下,可通过Class类的静态方法forName()获取,可能抛出 ClassNotFoundException实例 :

Class clazz = Class.forName(“java.lang.String”);

4)其他方式(不做要求)

ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();

Class clazz4 = cl.loadClass(“类的全类名”);

哪些类型可以有Class

  1. class:外部类,成员(成员内部类,静态内部类),局部内部类,匿名内部类
  2. interface:接口
  3. []:数组
  4. enum:枚举
  5. annotation:注解@interface
  6. primitive type:基本数据类型
  7. void

例如:

Class c1 = Object.class;  Class c2 = Comparable.class;  Class c3 = String[].class;  Class c4 = int[][].class;
Class c5 = ElementType.class;  Class c6 = Override.class;  Class c7 = int.class;
Class c8 = void.class; Class c9 = Class.class; 
int[] a = new int[10];  int[] b = new int[100];
Class c10 = a.getClass(); Class c11 = b.getClass();
// 只要元素类型与维度一样,就是同一个Class
System.out.println(c10 == c11);

利用Class 获取实例

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器,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。

实例:

//1. 根据全类名获取对应的Class 对象
String name = “atguigu.java.Person";
Class clazz = null;
clazz = Class.forName(name);
//2. 调用指定参数结构的构造器,生成Constructor 的实例
Constructor con = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);
//3. 通过Constructor 的实例创建对应类的对象,并初始化类属性
Person p2 = (Person) con.newInstance("Peter",20);
System.out.println(p2);

获取运行时类

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[] getConstructors()    返回此 Class 对象所表示的类的所有public构造方法。

public Constructor[] getDeclaredConstructors()  返回此 Class 对象表示的类声明的所有构造方法。

Constructor类中:

  • 取得修饰符: public int getModifiers();
  • 取得方法名称: public String getName();
  • 取得参数的类型:public Class[] getParameterTypes();

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

Method类中:

  • public Class getReturnType()取得全部的返回值
  • public Class[] getParameterTypes()取得全部的参数
  • public int getModifiers()取得修饰符
  • public Class[] getExceptionTypes()取得异常信息

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。

Field方法中:

  • public int getModifiers() 以整数形式返回此Field的修饰符
  • public Class getType() 得到Field的属性类型
  • public String getName() 返回Field的名称。

6. Annotation 相关

get Annotation(Class annotationClass)    getDeclaredAnnotations()

7. 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()

8. 类所在的包 Package getPackage()

小 结:

  1. 在实际的操作中,取得类的信息的操作代码,并不会经常开发。
  2. 一定要熟悉java.lang.reflect包的作用,反射机制。
  3. 如何取得属性、方法、构造器的名称,修饰符等。

调用运行时类的指定结构

调用指定方法

通过反射,调用类中的方法,通过Method类完成。步骤:

1.通过Class类的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取得一个Method对象,并设置此方法操作时所需要的参数类型。

2.之后使用Object invoke(Object obj, Object[] args)进行调用,并向方法中传递要设置的obj对象的参数信息。

Object invoke(Object obj, Object … args)

说明:

  • Object 对应原方法的返回值,若原方法无返回值,此时返回null
  • 若原方法若为静态方法,此时形参Object obj可为null
  • 若原方法形参列表为空,则Object[] args为null
  • 若原方法声明为private,则需要在调用此invoke()方法前,显式调用方法对象的setAccessible(true)方法,将可访问private的方法。

应用开发--反射_第3张图片

调用指定属性

在反射机制中,可以直接通过Field类操作类中的属性,通过Field类提供的set()和get()方法就可以完成设置和取得属性内容的操作。

public Field getField(String name) 返回此Class对象表示的类或接口的指定的public的Field。

public Field getDeclaredField(String name)返回此Class对象表示的类或接口的指定的Field。

在Field 中:

  • public Object get(Object obj) 取得指定对象obj上此Field的属性内容
  • public void set(Object obj,Object value) 设置指定对象obj上此Field的属性内容

关于setAccessible 方法的使用

  • Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法。
  • setAccessible启动和禁用访问安全检查的开关。
  • 参数值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查。
  • 提高反射的效率。如果代码中必须用反射,而该句代码需要频繁的被调用,那么请设置为true。
  • 使得原本无法访问的私有成员也可以访问
  • 参数值为false则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查。

 

参考:

https://blog.csdn.net/hebtu666/article/details/102841554

 

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