反射

1.Java反射机制提供的功能

• 在运行时判断任意一个对象所属的类
• 在运行时构造任意一个类的对象
• 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
• 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
• 生成动态代理

一个反射的例子

package reflections;import java.io.Serializable;public class Person implements Serializable{private static final long serialVersionUID = 2567283942398849L;public String name;private int age;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";}public Person(String name, int age) {super();this.name = name;this.age = age;}public Person() {super();}public void  show(){System.out.println("姓名："+this.name+"     年龄:"+this.age);}public void  display(String nation){System.out.println("姓名："+this.name+"     年龄:"+this.age + "   国籍："+nation);}}

package reflections;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;import org.junit.Test;public class TestReflection {public static void main(String[] args) {}//使用反射@Testpublic void testPerson() throws Exception{Class clazz=Person.class;//1.创建clazz对应的运行时的类Person的对象Person p=(Person) clazz.newInstance();System.out.println(p);//2.通过反射调用指定的属性//调用声明为public的属性Field f1=clazz.getField("name");f1.set(p, "linlin");//调用声明为private的属性Field f2=clazz.getDeclaredField("age");f2.setAccessible(true);f2.set(p, 18);System.out.println(p);//3.通过反射调用运行时类指定的方法Method m1=clazz.getMethod("show");m1.invoke(p);Method m2=clazz.getMethod("display",String.class);m2.invoke(p,"CN");}}

2.深入理解反射

java.lang.Class是反射的源头。

创建一个类，通过编译（javac.exe），生成对此应的.class文件，之后使用 java.exe加载（用JVM加载器完成）。这个.class文件加载到内存后，就是一个运行时类，存放在缓存区。这个运行时类本身就是一个Class的实例。

1.        每个运行时类只加载一次。

2.        有了Class的实例以后，可以进行如下操作：

a)        创建对应的运行时类的对象

b)        获取对应的运行时类的完整结构（属性、方法、构造器、内部类、父类、所在的包、异常、注解）

c)        调用对应的运行时类的指定结构（属性、方法、构造器）

d)        反射的应用：动态代理

 

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方法，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）在Constructor类中存在一个方法：

         public T newInstance(Object … initargs)

2.1 获取Class的实例的方法

//获取运行类实例的方法@Testpublic void testReflection1(){//方式1：调用运行时类本身的.class属性Class clazz1=Person.class;System.out.println(clazz1);//方式2：通过运行时类的对象获取Person p = new Person();Class clazz2=p.getClass();System.out.println(clazz2);//方式3：通过Class的静态方法获取String className="reflections.Person";Class clazz3;try {clazz3 = Class.forName(className);System.out.println(clazz3);} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}//方式4:通过类的加载器ClassLoader cl=this.getClass().getClassLoader();Class clazz4;try {clazz4 = cl.loadClass(className);System.out.println(clazz4);} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}

2.2 类加载器

类加载器是用来把类(class)装载进内存的。JVM 规范定义了两种类型的类加载器：启动类加载器(bootstrap)和用户自定义加载器(user-defined class loader)。 JVM在运行时会产生3个类加载器组成的初始化加载器层次结构。

@Testpublic void testClassLoader() throws IOException{//在源文件目录下获取文件ClassLoader loader=this.getClass().getClassLoader();//获取类加载器InputStream is = loader.getResourceAsStream("reflections\\jdbc.properties");Properties pros=new Properties();pros.load(is);String name = pros.getProperty("user");System.out.println(name);//在当前工程目录下获取文件InputStream is1 = new FileInputStream(new File("jdbc1.properties"));Properties pros1=new Properties();pros.load(is1);String name1 = pros.getProperty("pwd");System.out.println(name1);}

2.3 获取运行时类的结构

//通过反射获取类的属性@Testpublic void testGetFields(){Class clazz = Person.class;//getFields()获取运行时类中及其父类中声明为public的属性Field[] fields = clazz.getFields();for(int i=0;i<fields.length;i++){System.out.println(fields[i]);}System.out.println();//getDeclaredFields()获取类本身声明的所有属性（不包含父类的属性）Field[] fields2 = clazz.getDeclaredFields();for(Field v:fields2){System.out.println(v);}}//获取每个属性的各部分内容：权限修饰符，变量类型，变量名@Testpublic void testGetFieldContent(){Class clazz = Person.class;Field[] fs1 = clazz.getDeclaredFields();for(Field f : fs1){//获取权限修饰符int b= f.getModifiers();System.out.println(Modifier.toString(b));//获取属性类型System.out.println((f.getType()).getName());//获取属性名System.out.println(f.getName());System.out.println();}}//获取运行时方法@Testpublic void testGetMethods(){Class clazz = Person.class;//获取运行时类及其父类中所有的声明为public的方法Method[] mds = clazz.getMethods();for(Method m : mds){System.out.println(m);}System.out.println();//获取运行时类定义的所有方法Method[] mds2 = clazz.getDeclaredMethods();for(Method m : mds2){System.out.println(m);}}//获取方法的相关内容：注解，权限修饰符，返回值类型，方法名，形参列表，异常@Testpublic void testGetMethod2(){Class clazz = Person.class;Method[] mds2 = clazz.getDeclaredMethods();for(Method m : mds2){//注解Annotation[] anns = m.getAnnotations();for(Annotation a : anns ){System.out.println(anns);}//权限修饰符String str = Modifier.toString(m.getModifiers());System.out.println(str);//返回值类型Class returnType = m.getReturnType();System.out.println(returnType.getName());//方法名System.out.println(m.getName());//形参列表Class[] params = m.getParameterTypes();for(int i =0;i<params.length;i++){System.out.println("arg-" + i + ":" + params[i].getName());}//异常Class[] exps = m.getExceptionTypes();for(int i =0;i<exps.length;i++){System.out.println("exp-" + i + ":" +exps[i].getName());}System.out.println();}}//获取构造器@Testpublic void getConstructor(){Class clazz = null ;try {clazz = Class.forName("reflections.Person");} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}Constructor[] cons = clazz.getDeclaredConstructors();for(Constructor c : cons){System.out.println(c);}}//获取运行时类的父类@Testpublic void getSuperclass(){Class clazz = null ;try {clazz = Class.forName("reflections.Person");} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}//获取父类Class sc = clazz.getSuperclass();System.out.println(sc);//获取带泛型的父类Type t1 = clazz.getGenericSuperclass();System.out.println(t1);//获取父类的泛型Type t2 = clazz.getGenericSuperclass();ParameterizedType param = (ParameterizedType) t2;Type[] ars = param.getActualTypeArguments();System.out.println(((Class)ars[0]).getName());}//获取实现的接口@Testpublic void getInterface(){Class clazz = null ;try {clazz = Class.forName("reflections.Person");} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();for(Class i : interfaces){System.out.println(i);}}//获取所在的包@Testpublic void getPackage(){Class clazz = null ;try {clazz = Class.forName("reflections.Person");} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}Package ps = clazz.getPackage();System.out.println(ps);}//获取注解@Testpublic void getAnnotation(){Class clazz = null ;try {clazz = Class.forName("reflections.Person");} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}Annotation[] as = clazz.getAnnotations();for(Annotation a : as)System.out.println(a);}

2.4 获取运行时类指定的属性、方法、构造器

// 通过反射获取类的指定属性@Testpublic void testGetField()throws NoSuchFieldException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException {Class clazz = Person.class;// 获取指定属性Field name = clazz.getField("name");// 创建运行时类Person p = (Person) clazz.newInstance();System.out.println(p);// 设置类的public属性name.set(p, "zhang");System.out.println(p);Field age = clazz.getDeclaredField("age");// 设置类的private属性为可进入age.setAccessible(true);// 设置类的private属性age.set(p, 22);System.out.println(p);Field id = clazz.getDeclaredField("id");// 设置类的default属性为可进入// id.setAccessible(true);// 设置类的default属性id.set(p, 11);System.out.println(p);}

// 获取运行类实例的指定的方法@Testpublic void getMethod() throws NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalAccessException,IllegalArgumentException, InvocationTargetException, InstantiationException {Class clazz = Person.class;// 创建实例Person p = (Person) clazz.newInstance();//获取指定的声明为public方法:public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)Method m1 = clazz.getMethod("show");// 调用指定的方法 ：invoke(Object obj, Object... args)Object retVal = m1.invoke(p); //无返回值，返回nullSystem.out.println(retVal);//getMethod()获取指定的声明为public方法Method m2 = clazz.getMethod("toString");// 获取返回值对象Object retVal2 = m2.invoke(p);//有返回值，返回nullSystem.out.println(retVal2);//调用public静态方法Method m3 = clazz.getMethod("info");m3.invoke(p);//调用非public的方法：Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)Method m4 = clazz.getDeclaredMethod("display", String.class,Integer.class);m4.setAccessible(true);Object retVal4 = m4.invoke(p, "CN",10);System.out.println(retVal4);}

//获取指定的构造器@Testpublic void getConstructor() throws NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {Class clazz = null;try {clazz = Class.forName("reflections.Person");} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}Constructor con = clazz.getConstructor(String.class,int.class);con.setAccessible(true);Person p = (Person) con.newInstance("zhangli",26);System.out.println(p);}