java学习笔记58--反射（Reflection）
反射机制是在运行态中，对于任意一个类，都能知道这个类的所有属性和方法，对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性，这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
即：在“运行时”，通过反射机制可以动态获得和该类型相关的各种信息。
1)Class类型 java.lang.Class类
Class是对java中所有类型的抽象。即一个Class类型对象可以表示出java中任意一种类型。
每种类型在加载到内存后,内存中都会生产一个与之对应的Class类型对象(有且只有一个),用来表示该类型。每个类型都有且只有一个Class类型对象与之对应,通过这个Class类型对象就可以获得到该类型中的各种信息。
Class类是Java反射的入口.
1.表示基本类型
Class c = int.class;
System.out.println(c.isPrimitive());//true
System.out.println(c.getName());//int
注:其他基本类型的情况类似
2.表示类类型
注:s.getClass()方法返回的是变量s所指向对象的实现类型的Class对象。
Student s = new Student();
Class c1 = s.getClass();
Class c2 = Student.class;
System.out.println(c1 == c2);//true
//p指向的对象实际类型是Student
Person p = new Student();
Class c1 = p.getClass();//c1表示Student类型
Class c2 = Person.class;//c2表示Person类型
System.out.println(c1 == c2);//false
3.表示接口类型
Action a = new Student();
Class c1 = a.getClass();//c1表示Student类型
Class c2 = Action.class;//c2表示Action类型
System.out.println(c1 == c2);//false
System.out.println(c2.isInterface());//true
4.表示数组类型
int[] a = new int[4];
Class c1 = a.getClass();
Class c2 = int[].class;
System.out.println(c1 == c2);//true
System.out.println(c1.isArray());//true
Class c3 = c1.getComponentType();//c3表示该数组是使用什么类型声明出来的
System.out.println(c3.getName());//int
Student[] a = new Student[4];
Class c1 = a.getClass();
Class c2 = Student[].class;
System.out.println(c1 == c2);//true
System.out.println(c1.isArray());//true
Class c3 = c1.getComponentType();//c3表示该数组是使用什么类型声明出来的
System.out.println(c3.getName());//com.wsj.test.Student
2)获得一个类类型的Class对象的三种方式
以上几种情况中,所以最多的还是类类型的Class对象
1.使用对象调用getClass方法获得
getClass是Object中的final修饰的方法,每个对象都可以调用而且不能重写
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
2.使用类名获得
Class c = Student.class;
3.使用Class类中的forName方法获得
//这种方法很灵活,只需一个String类型参数即可
//而String类型的数据改变起来很容易
//注意该方法是会抛出异常的
Class c = Class.forName("com.wsj.test.Student");
3)反射机制中的常见类的含义
java.lang包下:
Class类 对java中所有类型抽象而得来的
package类 对java中所有包抽象而得来的
java.lang.reflect包下:
Modifier类 对java中所有修饰符抽象而得来的
Field类 对java中所有属性抽象而得来的
Method类 对java中所有方法抽象而得来的
Constructor 类 对java中所有构造器抽象而得来的
Array类 提供了对数组对象的动态访问
ParameterizedType接口 在反射中表示参数化类型
例如:List
4)使用Class类型对象获得类中的信息
1.获得该类所处的包的信息
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
System.out.println(c.getPackage().getName());
2.获得该类的修饰符信息
//每个修饰符对应一个int值
//如果有多个修饰符则int值相加
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
System.out.println(c.getModifiers());
System.out.println(Modifier.PUBLIC);
System.out.println(Modifier.FINAL);
3.获得该类的名字
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
System.out.println(c.getName());
4.获得该类的父类的Class对象
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
//superclass表示其父类型的Class对象
Class superclass = c.getSuperclass();
System.out.println(superclass.getName());
例如:
Class c = Object.class;
Class superclass = c.getSuperclass();
System.out.println(superclass.getName());
//运行报错,因为Object没有父类
例如:
//判断c1是不是c2的子类型
//判断c3是不是c2的子类型
Class c1 = Student.class;
Class c2 = Person.class;
Class c3 = String.class
System.out.println(c2.isAssignableFrom(c1));//true
System.out.println(c2.isAssignableFrom(c3));//false
5.获得该类所实现的接口类型的Class对象
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Class[] interfaces = c.getInterfaces();
for(Class clazz:interfaces){
System.out.println(clazz.getName());
}
例如:
//判断c1是不是c2的实现类
//判断c3是不是c2的实现类
Class c1 = Student.class;
Class c2 = Action.class;
Class c3 = String.class
System.out.println(c2.isAssignableFrom(c1));//true
System.out.println(c2.isAssignableFrom(c3));//false
6.获得该类中所有的属性
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Field[] declaredFields = c.getDeclaredFields();
for(Field f:declaredFields){
System.out.println(f.getModifiers());
System.out.println(f.getType().getName());
System.out.println(f.getName());
}
注:
getDeclaredFields()方法返回类中声明的属性,包括私有的
getFields()方法只返回类中public修饰的属性,包括继承的
例如:
//获得某个指定的属性(也包括私有属性)
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Field f = c.getDeclaredField("score");
System.out.println(f.getModifiers());
System.out.println(f.getType().getName());
System.out.println(f.getName());
7.获得该类中所有的方法
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Method[] declaredMethods = c.getDeclaredMethods();
for(Method m:declaredMethods){
System.out.println(m.getModifiers());
System.out.println(m.getReturnType().getName());
System.out.println(m.getName());
System.out.println(Arrays.toString(m.getParameterTypes()));
System.out.println(Arrays.toString(m.getExceptionTypes()));
}
注:
getDeclaredMethods()方法返回类中声明的方法,包括私有的
getMethods()方法只返回类中public修饰的方法,包括继承的
例如:
//获得某个指定的方法(也包括私有方法)
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Method m = c.getDeclaredMethod("print");
System.out.println(m.getModifiers());
System.out.println(m.getReturnType().getName());
System.out.println(m.getName());
System.out.println(Arrays.toString(m.getParameterTypes()));
System.out.println(Arrays.toString(m.getExceptionTypes()));
8.获得该类中所有的构造器
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Constructor[] declaredConstructors = c.getDeclaredConstructors();
for(Constructor con:declaredConstructors){
System.out.println(con.getModifiers());
System.out.println(con.getName());
System.out.println(Arrays.toString(con.getParameterTypes()));
System.out.println(Arrays.toString(con.getExceptionTypes()));
}
注:
getDeclaredConstructors()方法返回类中所有构造器
getConstructors()方法只返回类中public修饰的构造器
例如:
//获得某个指定的构造器(也包括私有构造器)
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Constructor con = c.getDeclaredConstructor(double.class);
System.out.println(con.getModifiers());
System.out.println(con.getName());
System.out.println(Arrays.toString(con.getParameterTypes()));
System.out.println(Arrays.toString(con.getExceptionTypes()));
9.获得父类型中的泛型类型
因为泛型类的泛型参数在编译期会被擦除,所以我们不能再运行期间直接拿到该泛型的实际类型,但是可以通过子类的Class对象来获取父类的泛型类型。
例如: 不通过子类不能获得泛型实际类型
public class GenericTest
public T name;
public S say(T t,S s){
return s;
}
}
main:
GenericTest
Class c = t.getClass();
Field field = c.getDeclaredField("name");
System.out.println(field.getType());
System.out.println(field.getGenericType());
//输出结果:
class java.lang.Object
T
System.out.println("-------------------------");
Method method = c.getMethod("say", Object.class,Object.class);
System.out.println(method.getReturnType());
System.out.println(method.getGenericReturnType());
//输出结果:
class java.lang.Object
S
System.out.println("-------------------------");
System.out.println(Arrays.toString(method.getParameterTypes()));
System.out.println(Arrays.toString(method.getGenericParameterTypes()));
//输出结果:
[class java.lang.Object, class java.lang.Object]
[T, S]
例如: 通过子类可以获得父类中泛型的实际类型
public class GenericTest
public T name;
public S say(T t,S s){
return s;
}
}
public class Sub entends GenericTest
main:
Class c = Sub.class;
//获得父类类型,包含泛型参数信息
Type superType = c.getGenericSuperclass();
//判断父类类型是不是属于ParameterizedType类型
//ParameterizedType表示带泛型的类型
if(superType instanceof ParameterizedType){
//强转,并调用方法获得泛型参数的实例类型
ParameterizedType pt = (ParameterizedType)superType;
Type[] actualTypeArguments = pt.getActualTypeArguments();
//循环遍历,并强转为Class类型,因为Type接口中没有任何方法
for(Type t:actualTypeArguments){
Class clazz = (Class)t;
System.out.println(clazz.getName());
}
}
例如: 通过子类可以获得实现接口中泛型的实际类型
Class c = Sub.class;
Type[] types = c.getGenericInterfaces();
for(Type t:types){
if(t instanceof ParameterizedType){
ParameterizedType pt = (ParameterizedType)t;
Type[] actualTypeArguments = pt.getActualTypeArguments();
for(Type type:actualTypeArguments){
Class clazz = (Class)type;
System.out.println(clazz.getName());
}
}
}
10.获得类中的注解
使用反射也可以获得类中的注解.(在之后的内容在来了解)
5)反射中的常用操作
public class Student{
private long id;
private String name;
private static int age;
get/set
public static void say(){
System.out.println("say..");
}
}
1.使用反射的方式调用构造器创建类的对象
默认方式:必须调用无参构造器
Class c = Student.class;
Student s = (Student)c.newInstance();
通用方式:获得构造器对象,并调用该构造器
注:getConstructor方法和newInstance方法的参数都是可变参数
例如:获得无参构造器并调用创建对象
Class c = Student.class;
Constructor constructor = c.getConstructor();
Student o = (Student)constructor.newInstance();
System.out.println(o);
例如:获得有参构造器并调用创建对象
Class c = Student.class;
Constructor constructor = c.getConstructor(long.class,String.class);
Student o = (Student)constructor.newInstance(1L,"tom");
System.out.println(o);
2.使用反射的方式访问对象中的属性
例如:
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Field[] declaredFields = c.getDeclaredFields();
for(Field f:declaredFields){
//设置私有属性可以被访问
f.setAccessible(true);
//判断属性是否为static,静态属性的访问不需要对象
if(Modifier.isStatic(f.getModifiers())){
System.out.println(f.getName() +" = "+f.get(null));
}else{
System.out.println(f.getName() +" = "+f.get(s));
}
}
注:Field类中的get方法可以获得属性值,set方法可以给属性设置值。
3.使用反射的方式调用对象中的方法
例如:
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Method m1 = c.getMethod("setName",String.class);
//m1表示Student中的setName方法
//调用对象s中的m1方法,并且传参"tom"
//s.setName("tom");
m1.invoke(s, "tom");
Method m2 = c.getMethod("getName");
String name = (String)m2.invoke(s);
System.out.println("name = "+name);
//调用静态方法 不需要对象
Method m3 = c.getMethod("say");
m3.invoke(null);
4.使用反射的方式动态操作数组
注:
Object[] o1 = new int[1];//编译报错
long[] o2 = new int[1];//编译报错
int[] o3 = new int[1];//编译通过
Object[] o1 = new 任意引用类型[1];//编译通过
例如:
//要求:传任意类型"数组",把数组长度扩大1倍并返回
//注意这里不能收Object[],
//因为Object[] o = new Integer[4];编译通过
//但是Object[] o = new int[4]; 编译报错
//那么使用Object类中就可以接收任意类型的数组了
public static Object arrayCopy(Object obj){
//代码
}
实现:
public static Object arrayCopy(Object obj){
Class c = obj.getClass();
Object newArray = null;
if(c.isArray()){
int len = Array.getLength(obj);
Class type = c.getComponentType();
newArray = Array.newInstance(type, len*2);
for(int i=0;i
Array.set(newArray, i, value);
}
}
return newArray;
}