Java基础知识：反射

• 反射：能够分析类能力的程序。

1. 反射机制用途：
   1. 运行时分析类的能力。
   2. 运行时查看对象。
   3. 实现通用的数组操作代码
   4. 利用Method对象（类似于C++的函数指针）
2. Class类：
   1. 程序运行期间，Java运行时系统始终为所有对象维护一个被称为运行时的类型标识。跟踪着每个对象所属的类。保存这些信息的类成为 Class类。
   2. Object类的 getClass()方法 会返回一个 Class类型 的实例。
   3. 获得 Class类对象的方法：
      1. Object类的 getClass()方法
      2. Class.forName(className) 静态方法
      3. 对于类型T → T.class
   4. Class类 实际上是一个泛型类，Employee.class 的类型是 Class 。
   5. 虚拟机为每个类型管理一个Class对象，故可以用 ==运算符 比较两个类对象。如：if(e.getClass() == Employee.class)... 。
   6. e.getClass().newInstance()。newInstance()方法 可以动态地创建一个类的实例，调用的是默认的构造器。如果需要提供参数，那么就使用 Constructor类中的newInstance()方法。
3. 利用反射分析类的能力：
   1. 反射机制最重要的内容——检查类的结构
   2. java.lang.reflect 包中有三个类：Field、Method 和 Constructor 分别用于描述类的 域、方法 和 构造器。
4. java.lang.Class:
   1. Field[] getFields()  //返回包含Field对象的数组，含 这个类或其超类的公有域。
   2. Field[] getDeclaredFields()  //记录这个类的所有域。 
   3. Method[] getMethod() //返回所有的公有方法（含继承）
   4. Method[] getDeclaredFields() //返回这个类或接口的所有方法（不含继承）
   5. Constructor[] getConstructors() 
   6. Constructor[] getDeclaredConstructors()
5. java.lang.reflect.Field/Method/Constructor
   1. Class getDeclaredClass()
   2. Class[] getExceptionType() // Method和Constructor
   3. int getModifiers()
   4. String getName()
   5. Class[] getParameterTypes() // Method和 Constructor
   6. Class[] getReturnType() // Method
6. java.lang.reflect.Modifier
   1. static String toString(int modifiers)

• 示例程序：（打印出一个类的所有 构造器的签名 、 方法的签名 和 域）

package coreJava_5_13;

import java.lang.reflect.*;
import java.util.*;

public class ReflectionTest {
	public static void main( String args[] ) {
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		System.out.println("Enter class name (e.g. java.lang.Double):");
		String name = in.next();
		
		try {
			Class cl = Class.forName(name);
			Class supercl = cl.getSuperclass();
			String modifiers = Modifier.toString(cl.getModifiers());
			
			if( modifiers.length() > 0 ) System.out.print(modifiers + " ");
			System.out.print("Class " + cl.getName() );
			if( supercl != null && supercl != Object.class ) System.out.print( " extends " + supercl.getName() );
			System.out.print("\n{\n");
			
			printConstructors(cl);
			System.out.println();
			printMethods(cl);
			System.out.println();
			printFields(cl);
			System.out.println("}");
			
		}catch( Exception e ) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.exit(0);
	}
	
	public static void printConstructors( Class cl ) {
		Constructor[] constructors = cl.getDeclaredConstructors();
		
		for( Constructor c : constructors ) {
			System.out.print("    ");
			String name = c.getName();
			String modifiers = Modifier.toString(c.getModifiers());
			if( modifiers.length() > 0 ) System.out.print( modifiers + " " );
			
			System.out.print(name+"(");
			Class[] params = c.getParameterTypes();
			for( int i = 0; i < params.length; i++ ) {
				if( i > 0 ) System.out.print(", ");
				System.out.print(params[i].getName());
			}
			System.out.println(");");
		}
	}
	
	public static void printMethods( Class cl ) {
		Method[] methods = cl.getDeclaredMethods();
		for( Method m : methods ) {
			System.out.print("    ");
			String modifiers = Modifier.toString(m.getModifiers());
			if( modifiers.length() > 0 ) System.out.print( modifiers + " " );
			
			String ret = m.getReturnType().getName();
			System.out.print(ret + " ");
			
			System.out.print( m.getName() + "(");
			Class[] params = m.getParameterTypes();
			for( int i = 0; i < params.length; i++ ) {
				if( i > 0 ) System.out.print(", ");
				System.out.print(params[i].getName());
			}
			System.out.println(");");
		}
	}
	
	public static void printFields( Class cl ) {
		Field[] fields = cl.getDeclaredFields();
		for( Field f : fields ) {
			System.out.print("    ");
			String modifiers = Modifier.toString(f.getModifiers());
			if( modifiers.length() > 0 ) System.out.print(modifiers + " ");
			Class type = f.getType();
			System.out.println( type.getName() + " " + f.getName() + ";" );
		}
	}
}

 

• 在运行时使用反射分析对象：

1. 进一步查看数据域的实际内容。
2. 查看对象域的关键方法是Field类中的 get方法。
3. java.lang.reflect.AccessibleObject
   1. void setAccessible( boolean flag )
   2. boolean isAccessible()
   3. static void setAccessible( AccessibleObject[] array, boolean flag )
4. java.lang.Class
   1. Field getField( String name)
   2. Field getDeclaredField( String name )
5. java.lang.reflect.Field
   1. Object get( Object obj )
   2. void set( Object obj, Object newValue )

• 示例程序：（ 泛型toString方法 ）

package coreJava_5_13;

import java.util.*;

public class ObjectAnalyzerTest {
	public static void main( String args[] ) {
		ArrayList squares = new ArrayList<>();
		for( int i = 1; i <= 5; i++ )
			squares.add(i*i);
		int[] arrInt = new int[5];
		String[] arrStr = new String[3];
		arrStr[0] = "I";
		arrStr[1] = "love";
		arrStr[2] = "u";
		for( int i = 0; i < arrInt.length; i++ )
			arrInt[i] = i + 1;
		System.out.println( new ObjectAnalyzer().toString(squares) );
		System.out.println( new ObjectAnalyzer().toString( arrInt ) );
		System.out.println( new ObjectAnalyzer().toString( arrStr ) );
	}
}

package coreJava_5_13;

import java.util.*;
import java.lang.reflect.*;
public class ObjectAnalyzer {
	private ArrayList