Java中的反射

Java反射的原理:

  • 类也是对象
    所有的类都是java.long.Class类的实例对象
    Class类的构造方法是私有的
    任何一个类都是Class的实例对象

  • 实例对象有3种表达方式:

Class c1 = Test.class; //任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class
Class c2 = t1.getClass(); //c1,c2是指Test类的类类型
Class c3 = Class.forName("Test"); // 需要try, catch, 类的全称

c1==c2==c3为true
Test t = (Test) c1.newInstance(); // 需要try , catch, 无参构造方法
  • 类加载的方法
    编译时刻加载的类:静态加载类
    运行时刻加载的类:动态加载类
    new对象是静态加载,在编译时需要加载所有可能使用的类

动态加载:

class dynamicLoad{
       public static void main (String[] args){
              try{
                   Class c = Class.forName(args[0]);    
                   Interface i = (Interface)c.newInstance(); // 通过统一接口声明对象
                  }catch(Exception e){
                             e.printStackTrace();
             }
     }
} 

public class classUtil{
       public static void printClassMessage(Object obj){
              Class c = obj.getClass();
                    System.out.println("类名称:" + c.getName());
              Method[] ms  = c.getMethods();//获取本类以及父类或者父接口中所有的公共方法(public) 
              //c.getDeclaredMethods();获取所有方法(private、protected、默认以及public)
               for ( int i = 0; i < ms.length; i++){
                      Class returnType = ms[i].getReturnType();
                       System.out.println(returnType.getName() + ms[i].getName() + ms[i].getParameterType());
           }
      }
}                      
  • 成员变量也是对象,java.long.reflect.Field的对象。Field类封装了所有关于成员变量的操作。
Field[] fs = c.getDeclaredField();
Class fieldType = field.getType();
String typeName = filedType.getName();
String fieldName = field.getName();
  • 构造函数也是对象:
Constructor[] cs = c.getConstructors(); // c.getDeclaredConstructors();
String csName = c.getName();
String[] csType = c. getParameterTypes();

方法的反射

  • 如何调用方法的反射:method.invoke(对象,参数列表)
A a1 = new A();
Class c = a1. getClass();
c.getMethod(name, parameterType);//c.getDeclaredMethod();
Method m = c.getMethod("print", int.class, int.class); // c.getMethod("print", new Class[]{int.class, int.class});

Object o = m.invoke(a1, new Object[]{10, 20});
//返回null,或进行强制类型转换;
//m.invoke(a1,10,20);

通过反射认识泛型的本质

ArrayList list1 = new ArrayList();
ArrayList list2 = new ArrayList();

Class c1 = list1.getClass();
Class c2 = list2.getClass();

c1==c2 true

编译之后的集合是去泛型化的,即Java中的泛型是防止错误输入的,只在编译阶段有效,绕过编译就无效了

通过反射可以在String类型的ArrayList中加入Integer等类型的元素

特别说明:通过反射修改final值

使用final关键字修饰一个数据时,表示该数据不可更改,但是可以利用反射的特性对final的属性进行修改

对于Object类中的final属性type,我们可以使用反射进行修改

private final String type = "A";
*************************************
Object o = new Object();
Field field = o.getClass().getDeclaredField("type");
field.setAccessible(true);
field.set(o,"B");
System.out.println(field.get(o));

虽然修改的代码,但是在打印时,控制台打印的仍然为原始的属性值,即输出A
这是由于JVM将final修饰了属性当做常量处理,即把所有使用type属性的语句直接用A替代,因此System.out.println("type")被优化为System.out.println("A"),使得修改的final属性并未影响到打印的结果。

要想取消内联,需要将代码复杂化,使得JVM不能简单地替换:
private final String type=(null!=null?"A":"A").

但是如果是static修饰的final字段,就不能简单的使用反射修改了,修改static final修饰的属性会抛出异常:java.lang.IllegalAccessException: Can not set static final int field...
因此,需要修改Field里面的modifiers数据域,清除代表final的那个bit

Object o = new Object();
Field field = o.getClass().getDeclaredField("type");
Field modifiers = field.getClass().getDeclaredField("modifiers");
modifiers.setAccessible(true);
modifiers.setInt(field, field.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);
field.set(o,"B");
System.out.println(field.get(o));
o.printName();

final修饰符去掉后,就可以修改该属性值了。

修改static final值的文章

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