Java反射机制
来源:互联网 发布:如何修改淘宝店名 编辑:程序博客网 时间:2024/05/19 03:18
反射,当时经常听他们说,自己也看过一些资料,也可能在设计模式中使用过,但是感觉对它没有一个较深入的了解,这次重新学习了一下,感觉还行吧!
一,先看一下反射的概念:
主要是指程序可以访问,检测和修改它本身状态或行为的一种能力,并能根据自身行为的状态和结果,调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。
反射是Java中一种强大的工具,能够使我们很方便的创建灵活的代码,这些代码可以再运行时装配,无需在组件之间进行源代码链接。但是反射使用不当会成本很高!
看概念很晕的,继续往下看。
二,反射机制的作用:
1,反编译:.class-->.java
2,通过反射机制访问java对象的属性,方法,构造方法等;
这样好像更容易理解一些,下边我们具体看怎么实现这些功能。
三,在这里先看一下sun为我们提供了那些反射机制中的类:
java.lang.Class;
java.lang.reflect.Constructor; java.lang.reflect.Field;
java.lang.reflect.Method;
java.lang.reflect.Modifier;
很多反射中的方法,属性等操作我们可以从这四个类中查询。还是哪句话要学着不断的查询API,那才是我们最好的老师。
四,具体功能实现:
1,反射机制获取类有三种方法,我们来获取Employee类型
2,创建对象:获取类以后我们来创建它的对象,利用newInstance:
3,获取属性:分为所有的属性和指定的属性:
a,先看获取所有的属性的写法:
b,获取特定的属性,对比着传统的方法来学习:
4,获取方法,和构造方法,不再详细描述,只来看一下关键字:方法关键字
含义
getDeclaredMethods()
获取所有的方法
getReturnType()
获得方法的放回类型
getParameterTypes()
获得方法的传入参数类型
getDeclaredMethod("方法名",参数类型.class,……)
获得特定的方法
构造方法关键字
含义
getDeclaredConstructors()
获取所有的构造方法
getDeclaredConstructor(参数类型.class,……)
获取特定的构造方法
父类和父接口
含义
getSuperclass()
获取某类的父类
getInterfaces()
获取某类实现的接口
这样我们就可以获得类的各种内容,进行了反编译。对于JAVA这种先编译再运行的语言来说,反射机制可以使代码更加灵活,更加容易实现面向对象。
五,反射加配置文件,使我们的程序更加灵活:
在设计模式学习当中,学习抽象工厂的时候就用到了反射来更加方便的读取数据库链接字符串等,当时不是太理解,就照着抄了。看一下.NET中的反射+配置文件的使用:
当时用的配置文件是app.config文件,内容是XML格式的,里边填写链接数据库的内容:
反射的写法:
这样的好处是很容易的方便我们变换数据库,例如我们将系统的数据库从SQL Server升级到Oracle,那么我们写两份D层,在配置文件的内容改一下,或者加条件选择一下即可,带来了很大的方便。
当然了,JAVA中其实也是一样,只不过这里的配置文件为.properties,称作属性文件。通过反射读取里边的内容。这样代码是固定的,但是配置文件的内容我们可以改,这样使我们的代码灵活了很多!
综上为,JAVA反射的再次学习,灵活的运用它,能够使我们的代码更加灵活,但是它也有它的缺点,就是运用它会使我们的软件的性能降低,复杂度增加,所以还要我们慎重的使用它。
目录
- 1反射机制是什么
- 2反射机制能做什么
- 3反射机制的相关API
- ·通过一个对象获得完整的包名和类名
- ·实例化Class类对象
- ·获取一个对象的父类与实现的接口
- ·获取某个类中的全部构造函数 - 详见下例
- ·通过反射机制实例化一个类的对象
- ·获取某个类的全部属性
- ·获取某个类的全部方法
- ·通过反射机制调用某个类的方法
- ·通过反射机制操作某个类的属性
- ·反射机制的动态代理
- 4反射机制的应用实例
- ·在泛型为Integer的ArrayList中存放一个String类型的对象。
- ·通过反射取得并修改数组的信息
- ·通过反射机制修改数组的大小
- ·将反射机制应用于工厂模式
1反射机制是什么
反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够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。
2反射机制能做什么
反射机制主要提供了以下功能:
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方法;
生成动态代理。
3反射机制的相关API
通过一个对象获得完整的包名和类名
package
net.xsoftlab.baike;
public
class
TestReflect {
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
TestReflect testReflect =
new
TestReflect();
System.out.println(testReflect.getClass().getName());
// 结果 net.xsoftlab.baike.TestReflect
}
}
实例化Class类对象
package
net.xsoftlab.baike;
public
class
TestReflect {
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
Class<?> class1 =
null
;
Class<?> class2 =
null
;
Class<?> class3 =
null
;
// 一般采用这种形式
class1 = Class.forName(
"net.xsoftlab.baike.TestReflect"
);
class2 =
new
TestReflect().getClass();
class3 = TestReflect.
class
;
System.out.println(
"类名称 "
+ class1.getName());
System.out.println(
"类名称 "
+ class2.getName());
System.out.println(
"类名称 "
+ class3.getName());
}
}
获取一个对象的父类与实现的接口
package
net.xsoftlab.baike;
import
java.io.Serializable;
public
class
TestReflect
implements
Serializable {
private
static
final
long
serialVersionUID = -2862585049955236662L;
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
Class<?> clazz = Class.forName(
"net.xsoftlab.baike.TestReflect"
);
// 取得父类
Class<?> parentClass = clazz.getSuperclass();
System.out.println(
"clazz的父类为:"
+ parentClass.getName());
// clazz的父类为: java.lang.Object
// 获取所有的接口
Class<?> intes[] = clazz.getInterfaces();
System.out.println(
"clazz实现的接口有:"
);
for
(
int
i =
0
; i < intes.length; i++) {
System.out.println((i +
1
) +
":"
+ intes[i].getName());
}
// clazz实现的接口有:
// 1:java.io.Serializable
}
}
获取某个类中的全部构造函数 - 详见下例
通过反射机制实例化一个类的对象
package
net.xsoftlab.baike;
import
java.lang.reflect.Constructor;
public
class
TestReflect {
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
Class<?> class1 =
null
;
class1 = Class.forName(
"net.xsoftlab.baike.User"
);
// 第一种方法,实例化默认构造方法,调用set赋值
User user = (User) class1.newInstance();
user.setAge(
20
);
user.setName(
"Rollen"
);
System.out.println(user);
// 结果 User [age=20, name=Rollen]
// 第二种方法 取得全部的构造函数 使用构造函数赋值
Constructor<?> cons[] = class1.getConstructors();
// 查看每个构造方法需要的参数
for
(
int
i =
0
; i < cons.length; i++) {
Class<?> clazzs[] = cons[i].getParameterTypes();
System.out.print(
"cons["
+ i +
"] ("
);
for
(
int
j =
0
; j < clazzs.length; j++) {
if
(j == clazzs.length -
1
)
System.out.print(clazzs[j].getName());
else
System.out.print(clazzs[j].getName() +
","
);
}
System.out.println(
")"
);
}
// 结果
// cons[0] (java.lang.String)
// cons[1] (int,java.lang.String)
// cons[2] ()
user = (User) cons[
0
].newInstance(
"Rollen"
);
System.out.println(user);
// 结果 User [age=0, name=Rollen]
user = (User) cons[
1
].newInstance(
20
,
"Rollen"
);
System.out.println(user);
// 结果 User [age=20, name=Rollen]
}
}
class
User {
private
int
age;
private
String name;
public
User() {
super
();
}
public
User(String name) {
super
();
this
.name = name;
}
public
User(
int
age, String name) {
super
();
this
.age = age;
this
.name = name;
}
public
int
getAge() {
return
age;
}
public
void
setAge(
int
age) {
this
.age = age;
}
public
String getName() {
return
name;
}
public
void
setName(String name) {
this
.name = name;
}
@Override
public
String toString() {
return
"User [age="
+ age +
", name="
+ name +
"]"
;
}
}
获取某个类的全部属性
package
net.xsoftlab.baike;
import
java.io.Serializable;
import
java.lang.reflect.Field;
import
java.lang.reflect.Modifier;
public
class
TestReflect
implements
Serializable {
private
static
final
long
serialVersionUID = -2862585049955236662L;
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
Class<?> clazz = Class.forName(
"net.xsoftlab.baike.TestReflect"
);
System.out.println(
"===============本类属性==============="
);
// 取得本类的全部属性
Field[] field = clazz.getDeclaredFields();
for
(
int
i =
0
; i < field.length; i++) {
// 权限修饰符
int
mo = field[i].getModifiers();
String priv = Modifier.toString(mo);
// 属性类型
Class<?> type = field[i].getType();
System.out.println(priv +
" "
+ type.getName() +
" "
+ field[i].getName() +
";"
);
}
System.out.println(
"==========实现的接口或者父类的属性=========="
);
// 取得实现的接口或者父类的属性
Field[] filed1 = clazz.getFields();
for
(
int
j =
0
; j < filed1.length; j++) {
// 权限修饰符
int
mo = filed1[j].getModifiers();
String priv = Modifier.toString(mo);
// 属性类型
Class<?> type = filed1[j].getType();
System.out.println(priv +
" "
+ type.getName() +
" "
+ filed1[j].getName() +
";"
);
}
}
}
获取某个类的全部方法
package
net.xsoftlab.baike;
import
java.io.Serializable;
import
java.lang.reflect.Method;
import
java.lang.reflect.Modifier;
public
class
TestReflect
implements
Serializable {
private
static
final
long
serialVersionUID = -2862585049955236662L;
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
Class<?> clazz = Class.forName(
"net.xsoftlab.baike.TestReflect"
);
Method method[] = clazz.getMethods();
for
(
int
i =
0
; i < method.length; ++i) {
Class<?> returnType = method[i].getReturnType();
Class<?> para[] = method[i].getParameterTypes();
int
temp = method[i].getModifiers();
System.out.print(Modifier.toString(temp) +
" "
);
System.out.print(returnType.getName() +
" "
);
System.out.print(method[i].getName() +
" "
);
System.out.print(
"("
);
for
(
int
j =
0
; j < para.length; ++j) {
System.out.print(para[j].getName() +
" "
+
"arg"
+ j);
if
(j < para.length -
1
) {
System.out.print(
","
);
}
}
Class<?> exce[] = method[i].getExceptionTypes();
if
(exce.length >
0
) {
System.out.print(
") throws "
);
for
(
int
k =
0
; k < exce.length; ++k) {
System.out.print(exce[k].getName() +
" "
);
if
(k < exce.length -
1
) {
System.out.print(
","
);
}
}
}
else
{
System.out.print(
")"
);
}
System.out.println();
}
}
}
通过反射机制调用某个类的方法
package
net.xsoftlab.baike;
import
java.lang.reflect.Method;
public
class
TestReflect {
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
Class<?> clazz = Class.forName(
"net.xsoftlab.baike.TestReflect"
);
// 调用TestReflect类中的reflect1方法
Method method = clazz.getMethod(
"reflect1"
);
method.invoke(clazz.newInstance());
// Java 反射机制 - 调用某个类的方法1.
// 调用TestReflect的reflect2方法
method = clazz.getMethod(
"reflect2"
,
int
.
class
, String.
class
);
method.invoke(clazz.newInstance(),
20
,
"张三"
);
// Java 反射机制 - 调用某个类的方法2.
// age -> 20. name -> 张三
}
public
void
reflect1() {
System.out.println(
"Java 反射机制 - 调用某个类的方法1."
);
}
public
void
reflect2(
int
age, String name) {
System.out.println(
"Java 反射机制 - 调用某个类的方法2."
);
System.out.println(
"age -> "
+ age +
". name -> "
+ name);
}
}
通过反射机制操作某个类的属性
package
net.xsoftlab.baike;
import
java.lang.reflect.Field;
public
class
TestReflect {
private
String proprety =
null
;
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
Class<?> clazz = Class.forName(
"net.xsoftlab.baike.TestReflect"
);
Object obj = clazz.newInstance();
// 可以直接对 private 的属性赋值
Field field = clazz.getDeclaredField(
"proprety"
);
field.setAccessible(
true
);
field.set(obj,
"Java反射机制"
);
System.out.println(field.get(obj));
}
}
反射机制的动态代理
// 获取类加载器的方法
TestReflect testReflect =
new
TestReflect();
System.out.println(
"类加载器 "
+ testReflect.getClass().getClassLoader().getClass().getName());
package
net.xsoftlab.baike;
import
java.lang.reflect.InvocationHandler;
import
java.lang.reflect.Method;
import
java.lang.reflect.Proxy;
//定义项目接口
interface
Subject {
public
String say(String name,
int
age);
}
// 定义真实项目
class
RealSubject
implements
Subject {
public
String say(String name,
int
age) {
return
name +
" "
+ age;
}
}
class
MyInvocationHandler
implements
InvocationHandler {
private
Object obj =
null
;
public
Object bind(Object obj) {
this
.obj = obj;
return
Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj.getClass().getInterfaces(),
this
);
}
public
Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws
Throwable {
Object temp = method.invoke(
this
.obj, args);
return
temp;
}
}
/**
* 在java中有三种类类加载器。
*
* 1)Bootstrap ClassLoader 此加载器采用c++编写,一般开发中很少见。
*
* 2)Extension ClassLoader 用来进行扩展类的加载,一般对应的是jrelibext目录中的类
*
* 3)AppClassLoader 加载classpath指定的类,是最常用的加载器。同时也是java中默认的加载器。
*
* 如果想要完成动态代理,首先需要定义一个InvocationHandler接口的子类,已完成代理的具体操作。
*
* @author xsoftlab.net
*
*/
public
class
TestReflect {
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
MyInvocationHandler demo =
new
MyInvocationHandler();
Subject sub = (Subject) demo.bind(
new
RealSubject());
String info = sub.say(
"Rollen"
,
20
);
System.out.println(info);
}
}
4反射机制的应用实例
在泛型为Integer的ArrayList中存放一个String类型的对象。
package
net.xsoftlab.baike;
import
java.lang.reflect.Method;
import
java.util.ArrayList;
public
class
TestReflect {
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
ArrayList<Integer> list =
new
ArrayList<Integer>();
Method method = list.getClass().getMethod(
"add"
, Object.
class
);
method.invoke(list,
"Java反射机制实例。"
);
System.out.println(list.get(
0
));
}
}
通过反射取得并修改数组的信息
package
net.xsoftlab.baike;
import
java.lang.reflect.Array;
public
class
TestReflect {
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
int
[] temp = {
1
,
2
,
3
,
4
,
5
};
Class<?> demo = temp.getClass().getComponentType();
System.out.println(
"数组类型: "
+ demo.getName());
System.out.println(
"数组长度 "
+ Array.getLength(temp));
System.out.println(
"数组的第一个元素: "
+ Array.get(temp,
0
));
Array.set(temp,
0
,
100
);
System.out.println(
"修改之后数组第一个元素为: "
+ Array.get(temp,
0
));
}
}
通过反射机制修改数组的大小
package
net.xsoftlab.baike;
import
java.lang.reflect.Array;
public
class
TestReflect {
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
int
[] temp = {
1
,
2
,
3
,
4
,
5
,
6
,
7
,
8
,
9
};
int
[] newTemp = (
int
[]) arrayInc(temp,
15
);
print(newTemp);
String[] atr = {
"a"
,
"b"
,
"c"
};
String[] str1 = (String[]) arrayInc(atr,
8
);
print(str1);
}
// 修改数组大小
public
static
Object arrayInc(Object obj,
int
len) {
Class<?> arr = obj.getClass().getComponentType();
Object newArr = Array.newInstance(arr, len);
int
co = Array.getLength(obj);
System.arraycopy(obj,
0
, newArr,
0
, co);
return
newArr;
}
// 打印
public
static
void
print(Object obj) {
Class<?> c = obj.getClass();
if
(!c.isArray()) {
return
;
}
System.out.println(
"数组长度为: "
+ Array.getLength(obj));
for
(
int
i =
0
; i < Array.getLength(obj); i++) {
System.out.print(Array.get(obj, i) +
" "
);
}
System.out.println();
}
}
将反射机制应用于工厂模式
package
net.xsoftlab.baike;
interface
fruit {
public
abstract
void
eat();
}
class
Apple
implements
fruit {
public
void
eat() {
System.out.println(
"Apple"
);
}
}
class
Orange
implements
fruit {
public
void
eat() {
System.out.println(
"Orange"
);
}
}
class
Factory {
public
static
fruit getInstance(String ClassName) {
fruit f =
null
;
try
{
f = (fruit) Class.forName(ClassName).newInstance();
}
catch
(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return
f;
}
}
/**
* 对于普通的工厂模式当我们在添加一个子类的时候,就需要对应的修改工厂类。 当我们添加很多的子类的时候,会很麻烦。
* Java 工厂模式可以参考
* http://baike.xsoftlab.net/view/java-factory-pattern
*
* 现在我们利用反射机制实现工厂模式,可以在不修改工厂类的情况下添加任意多个子类。
*
* 但是有一点仍然很麻烦,就是需要知道完整的包名和类名,这里可以使用properties配置文件来完成。
*
* java 读取 properties 配置文件 的方法可以参考
* http://baike.xsoftlab.net/view/java-read-the-properties-configuration-file
*
* @author xsoftlab.net
*/
public
class
TestReflect {
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
fruit f = Factory.getInstance(
"net.xsoftlab.baike.Apple"
);
if
(f !=
null
) {
f.eat();
}
}
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