本人计算机小白一枚,写博客的原因一是为了让自己能够更好地理解知识点,加强记忆,二是为了让有需要的同学康康,三是为了能够结交到有相同兴趣的小伙伴,大家一起加油!!!然后本博客只是对自己在教程中不熟悉的地方做一个记录,所以并不全面。
提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考
Java的反射是指程序在运行期间可以拿到一个对象的所有信息。
正常情况下,如果我们要调用一个对象的方法或者是一个对象的字段,一般会传入一个对象实例
import com.example.Javalxf.Person;
public class Main {
String getFullName(Person p) {
return p.getFirstName() + " " +p.getLastName();
}
}
但是如果没有Person这个类的信息,只有一个Object实例怎么办,强制转换是一种办法,但是它仍然需要引用Person
类。所以,反射是为了解决在运行期,对某个实例一无所知的情况下,如何调用其方法。
首先我们知道,除了int、float、double
等基本数据类型,Java的其他类型全部都是class(包括interface)。仔细思考,我们就会发现,class(包括interface)的本质就是一种数据类型,只不过是我们自己设计的一个数据类型。
class
是在JVM的执行过程中动态加载的,JVM每次读取到一个新的class
类型时,就会将其加载进内存,每加载一种class
,JVM就为其创建一个Class
类型的实例,并关联起来。
注意!!!
这里的Class
类型是一个名字叫做Class
的class
public final class Class {
private Class() {}
}
以String
类为例,当JVM加载String
类时,它首先读取String.class
文件到内存,然后,为String
类创建一个Class
实例并关联起来:
Class cls = new Class(String);
所以,JVM中的每个Class
实例都指向一个数据类型(class
或interface
):
一个Class
实例包含了该class
的所有完整信息:
Class
实例获取class
信息由于JVM为每个加载的class创建了对应的Class实例,并在实例中保存了该class的所有信息,包括类名、包名、父类、实现的接口、所有方法、字段等,因此,如果获取了某个Class实例,我们就可以通过这个Class实例获取到该实例对应的class的所有信息。
那我我们首先要做的就是获取某个Class实例,那么怎么获取呢,有三个方法:
1)直接通过一个class
的静态变量class
获取
Class cls = String.class;
2)如果我们有一个实例变量,也可以通过该实例变量提供的getClass()
方法获取:
String s = "Hello";
Class cls = s.getClass();
3)如果知道一个class
的完整类名,也可以通过静态方法Class.forName()获取:
Class cls = Class.forName("java.lang.String");
因为一个数据类型对应的Class
实例在JVM中是唯一的,所以,上述方法获取的Class
实例是同一个实例。
说了这么多方法,该回到正题了,现在已经拿到某个Object
了,我们可以通过反射获取该Object
的class
信息:
void printObjectInfo(Object obj) {
Class cls = obj.getClass();
}
动态加载的意思就是说,JVM在执行Java程序的时候,并不是一次性把所有用到的class全部加载到内存,而是第一次需要用到class时才加载。
field
首先,让我们来了解一下一个字段的field到底是什么。
实际上一个Field
对象包含了一个字段的所有信息:
getName():返回字段名称,例如:“name”;
getType():返回字段类型,也是一个Class
实例,例如,String.Class;
getModifiers():返回字段的修饰符,它是一个int
,不同的bit表示不同的含义。
Class
类提供了一下几个方法来获取字段的field
:
Field getField(name):根据字段名获取某个public的field(包括父类)
Field getDeclaredField(name):根据字段名获取当前类的某个field(不包括父类)
Field[] getFields():获取所有public的field(包括父类)
Field[] getDeclaredFields():获取当前类的所有field(不包括父类)
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class stdClass = Student.class;
// 获取public字段"score":
System.out.println(stdClass.getField("score"));
// 获取继承的public字段"name":
System.out.println(stdClass.getField("name"));
// 获取private字段"grade":
System.out.println(stdClass.getDeclaredField("grade"));
}
}
class Student extends Person {
public int score;
private int grade;
}
class Person {
public String name;
}
结果类似:
public int Student.score
public java.lang.String Person.name
private int Student.grade
对于一个Person
实例,我们可以先拿到name
字段对应的Field
,再获取这个实例的name
字段的值:
import java.lang.reflect.Field;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Object p = new Person("Xiao Ming");
Class c = p.getClass();
Field f = c.getDeclaredField("name");
Object value = f.get(p);
System.out.println(value); // "Xiao Ming"
}
}
class Person {
private String name;
public Person(String name) {
this.name = name;
}
}
上述代码先获取Class
实例,再获取Field
实例,然后,用Field.get(Object)
获取指定实例的指定字段的值。
不出意外运行会报错,因为name
是一个private
字段,正常情况下,Main
类无法访问Person
类的private
字段,要修复错误,可以将private
改为’public’,或者在调用Object value = f.get(p)
前,先写一句:f.setAccessible(true);
调用Field.setAccessible(true)的意思是,别管这个字段是不是public,一律允许访问。
通过Field实例既然可以获取到指定实例的字段值,自然也可以设置字段的值。
设置字段值是通过Field.set(Object, Object)
实现的,其中第一个Object
参数是指定的实例,第二个Object
参数是待修改的值。
import java.lang.reflect.Field;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Person p = new Person("Xiao Ming");
System.out.println(p.getName()); // "Xiao Ming"
Class c = p.getClass();
Field f = c.getDeclaredField("name");
f.setAccessible(true);
f.set(p, "Xiao Hong");
System.out.println(p.getName()); // "Xiao Hong"
}
}
class Person {
private String name;
public Person(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return this.name;
}
}
我们已经能通过Class
实例获取所有Field
对象,同样的,可以通过Class
实例获取所有Method
信息。Class
类提供了以下几个方法来获取Method
:
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class stdClass = Student.class;
// 获取public方法getScore,参数为String:
System.out.println(stdClass.getMethod("getScore", String.class));
// 获取继承的public方法getName,无参数:
System.out.println(stdClass.getMethod("getName"));
// 获取private方法getGrade,参数为int:
System.out.println(stdClass.getDeclaredMethod("getGrade", int.class));
}
}
class Student extends Person {
public int getScore(String type) {
return 99;
}
private int getGrade(int year) {
return 1;
}
}
class Person {
public String getName() {
return "Person";
}
}
结果为
public int Student.getScore(java.lang.String)
public java.lang.String Person.getName()
private int Student.getGrade(int)
获取到一个Method
对象后,就可以对它进行调用。
String s = "Hello world";
String r = s.substring(6); // "world"
如果使用反射来调用substring
方法,需要以下代码:
import java.lang.reflect.Method;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// String对象:
String s = "Hello world";
// 获取String substring(int)方法,参数为int:
Method m = String.class.getMethod("substring", int.class);
// 在s对象上调用该方法并获取结果:
String r = (String) m.invoke(s, 6);
// 打印调用结果:
System.out.println(r);
}
}
对Method
实例调用invoke
就相当于调用该方法,invoke
的第一个参数是对象实例,即在哪个实例上调用该方法,后面的可变参数要与方法参数一致,否则将报错。
如果获取到的Method
表示一个静态方法,调用该静态方法时,由于无需指定实例对象,所以invoke
方法传入的第一个参数永远为null
。
和Field
类似,对于非public
方法,我们虽然可以通过Class.getDeclaredMethod()
获取该方法实例,但直接对其调用将会出错,为了调用非public方法,我们通过Method.setAccessible(true)
允许其调用。
有时候会有这样一种情况,一个Person
类定义了hello()
方法,并且它的子类也覆写了hello()
方法,那么从Person.class
获取的Method
,作用于Student
实例时,调用的方法到底是哪一个?
结果是:使用反射调用方法时,仍然遵循多态原则:即总是调用实际类型的覆写方法(如果存在)。
通过反射来创建新的实例,可以调用Class提供的newInstance()方法,但是它只能调用该类的public无参数构造方法。
为了可以调用任意的构造方法,Java的反射API提供了Constructor对象,它包含一个构造方法的所有信息,可以创建一个实例,Constructor对象和Method非常类似,不同之处仅在于它是一个构造方法,并且,调用结果总是返回实例。
通过Class实例获取Constructor的方法如下:
注意Constructor
总是当前类定义的构造方法,和父类无关,因此不存在多态的问题。
调用非public
的Constructor
时,必须首先通过setAccessible(true)
设置允许访问。setAccessible(true)
可能会失败。
示例代码如下:
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class i = Integer.class;
Class n = i.getSuperclass();
System.out.println(n);
Class o = n.getSuperclass();
System.out.println(o);
System.out.println(o.getSuperclass());
}
}
运行上述代码,可以看到,Integer
的父类类型是Number
,Number
的父类是Object
,Object
的父类是null
,Object
的父类是null
,除Object
外,其他任何非interface
的Class
都必定存在一个父类类型。
由于一个类可能实现一个或多个接口,通过Class
我们就可以查询到实现的接口类型。例如,查询Integer
实现的接口:
import java.lang.reflect.Method;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class s = Integer.class;
Class[] is = s.getInterfaces();
for (Class i : is) {
System.out.println(i);
}
}
}
要特别注意:getInterfaces()
只返回当前类直接实现的接口类型,并不包括其父类实现的接口类型。
提示:这里对文章进行总结:
例如:以上就是关于反射在Java中的一些解释。