Java 反射

一 认识反射

l  “程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言”。从这个观点看，Perl，Python，Ruby是动态语言，C++，Java，C#不是动态语言。

 

l  尽管在这样的定义与分类下Java不是动态语言，它却有着一个非常突出的动态相关机制：Reflection。

 

l  什么是反射

a)        反射的概念是由Smith在1982年首次提出的，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。

 

b)        JAVA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；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。

 

l  应用场景

Ø  Spring框架：IOC（控制反转）

Ø  Hibernate框架：关联映射等

Ø  白盒测试

 

 

 

二 反射讲解

l 什么是反射：

可以通过类名动态的创建对象，可以根据对象获取类中所有的属性和方法。

 

l 获取Class

根据字符串得到类名Class cls=Class.forName(String className);

根据对象获取类:Class =obj.getClass();

根据类获取类:Class cls =Person.class;

根据全路径来获取:Class cls=Class.forName(报名.类名);

 

 

l 获取属性

获取所有属性Filed[] filed =cls.getDeclaredFields();

获取所有公共属性: Filed[] fields=cls.getFileds();

获取指定属性:Field fields=cls.getDeclaredFiled(Stringname)

取得指定公共属性Field fields=cls.getField(String name)

 

l 取得方法

获得所有方法:  Methodmethods=cls.getDeclaredMethods();

获取所有公共方法:Method[] methods=cls.getMethods();

取得指定的方法:Method method=cls.getDeclaredMethod(Stringname,Class[] paramsType);

获取指定公共的方法: Method method =cls.getMethod(Stringname,Class[] paramsType);

 

l  获取构造方法

获得使用特殊的参数类型的公共构: Constructor constructor=cls.getConstructor(Class[]params) 

获得类的所有公共构造函数:Constructor[] constructor=cls. getConstructors()

获得使用特定参数类型的构:Constructor constructor=cls.getDeclaredConstructor(Class[]params)

获得类的所有构造函数:Constructor[] constructor=cls.getDeclaredConstructors()

 

l  执行某个方法

Method.invoke(Object target,Object[] params);

 

 

List获取类:

获取方式

说明

示例

object.getClass()

每个对象都有此方法

获取指定实例对象的Class

List list = new ArrayList();

Class listClass = list.getClass();

class. getSuperclass()

获取当前Class的继承类Class

List list = new ArrayList();

Class listClass = list.getClass();

Class superClass = listClass. getSuperclass();

Object.class

.class直接获取

Class listClass = ArrayList.class;

Class.forName(类名)

用Class的静态方法，传入类的全称即可

try {

Class c = Class.forName("java.util.ArrayList");

} catch (ClassNotFoundException e) {

e.printStackTrace();

}

Primitive.TYPE

基本数据类型的封装类获取Class的方式

Class longClass = Long.TYPE;

Class integerClass = Integer.TYPE;

Class voidClass = Void.TYPE;

 

 平常情况我们通过new Object来生成一个类的实例，但有时候我们没法直接new，只能通过反射动态生成。

实例化无参构造函数的对象，两种方式：

①Class. newInstance();

②Class. getConstructor (new Class[]{}).newInstance(new Object[]{})

实例化带参构造函数的对象：

clazz.getConstructor(Class<?>... parameterTypes) .newInstance(Object... initargs)

 

 

 

程序实例:

 

public class BaseUser {

    private StringId;

    private Stringname;

    public BaseUser(){

       

    }

    public BaseUser(String name, String id) {

        super();

        this.name = name;

        Id = id;

    }

    public String getId() {

        returnId;

    }

    public String getName() {

        returnname;

    }

 

    public voidsetId(String id) {

        Id = id;

    }

    public voidsetName(String name) {

        this.name = name;

    }

    public String toString() {

        return"BaseUser[name=" +name + ", Id="+Id + "]";

    }  

}

 

public class User extendsBaseUser {

    private Stringsex;

    public User(){

       

    }

    public User(String sex) {

        super();

        this.sex = sex;

    }

    public User (String id,String name,String sex){

        super(name, id);

        this.sex=sex;

    }

    public String getSex() {

        returnsex;

    }

    public voidsetSex(String sex) {

        this.sex = sex;

    }

   

    public String toString() {

        return"User[sex=" +sex +", name="+this.name+", id="+this.Id+"]";

    }

   

}

 

测试类:

public classReflaceTest {

 

    /**

     * @param args

     * @throws SecurityException

     * @throws NoSuchMethodException

     * @throws InvocationTargetException

     * @throws IllegalArgumentException

     * @throws IllegalAccessException

     * @throws InstantiationException

     */

public static void main(String[] args)throwsIllegalArgumentException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException,SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException {

        // TODO Auto-generated method stub

        Class cls= User.class;

        User user=(User) cls.newInstance();

        System.out.println(user);

        User user2=(User) cls.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});

        System.out.println(user2); 

        User user3=(User)cls.getConstructor(new Class[]{String.class,String.class,String.class}).newInstance(new Object[]{"肖正文","xwx354128","男"});

        System.out.println(user3); 

        User user4=newUser("男");

        System.out.println(user4); 

   Class clss=Class.forName("xiao.it.base.User");

       User u=(User) clss.newInstance();

       System.out.println(u);

    }

}

User [sex=null,name=null, id=null]

User [sex=null,name=null, id=null]

User [sex=男, name=xwx354128, id=肖正文]

User [sex=男, name=null, id=null]

User [sex=null,name=null, id=null]

 

 

Ø 获得当前类以及超类的public Method：

–     Method[] arrMethods = classType. getMethods();

Ø 获得当前类申明的所有Method：

–     Method[] arrMethods = classType. getDeclaredMethods();

Ø 获得当前类以及超类指定的public Method：

–     Method method = classType. getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes);

Ø 获得当前类申明的指定的Method：

–     Method method = classType. getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)

Ø 通过反射动态运行指定Method：

–      Object obj = method.invoke(Object obj, Object... args)

 

 

  反射的方式进行方法的调用

public class Methodss {

 

    /**

     * @param args

     * @throwsSecurityException

     * @throwsNoSuchMethodException

     * @throwsInvocationTargetException

     * @throwsIllegalArgumentException

     * @throwsIllegalAccessException

     * @throwsInstantiationException

     */

    public static void main(String[] args)throws NoSuchMethodException,SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException,InvocationTargetException, InstantiationException {

       // TODO Auto-generatedmethod stub

       Class<?> cls=User.class;

       User u=(User) cls.newInstance();

       Method[] me=cls.getMethods();

       for(Method m:me){

           System.out.println("本类与超类的公共方法"+m);

       }

       Method setId=cls.getMethod("setId",new Class[]{String.class});

       System.out.println("当前类或是父类的setId方法"+setId);                 System.out.println("===========================");

       Method[] me1=cls.getDeclaredMethods();

       for(Method m:me1){

           System.out.println("本类的方法"+m);

       }

       System.out.println("===========================");

       Method setSex=cls.getDeclaredMethod("setSex",new Class[]{String.class});

       System.out.println("本类的方法的setSex方法"+setSex);

       //不做java访问语言检查,类外访问私有字段

       setId.setAccessible(true);

       setId.invoke(u, new Object[]{"xwx354128"});

       System.out.println("反射的方式调用父类或本类的方法"+cls.getMethod("getId",new Class[]{}).invoke(u, new Object[]{}));

       System.out.println("==========================");

       setSex.setAccessible(true);

       setSex.invoke(u, new Object[]{"男"});

       System.out.println("反射的方式调用本类的方法"+cls.getMethod("getSex",new Class[]{}).invoke(u, new Object[]{}));

       System.out.println("========================");

    }

}

 

测试结果:

本类与超类的公共方法public java.lang.String xiao.it.base.User.toString()

本类与超类的公共方法public void xiao.it.base.BaseUser.setId(java.lang.String)

本类与超类的公共方法public java.lang.String xiao.it.base.BaseUser.getName()

本类与超类的公共方法public java.lang.String xiao.it.base.BaseUser.getId()

本类与超类的公共方法public voidxiao.it.base.BaseUser.setName(java.lang.String)

本类与超类的公共方法public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException

本类与超类的公共方法public final void java.lang.Object.wait(long,int) throwsjava.lang.InterruptedException

本类与超类的公共方法public final native void java.lang.Object.wait(long)throwsjava.lang.InterruptedException

本类与超类的公共方法public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)

本类与超类的公共方法public native int java.lang.Object.hashCode()

本类与超类的公共方法public final native java.lang.Classjava.lang.Object.getClass()

本类与超类的公共方法public final native void java.lang.Object.notify()

本类与超类的公共方法public final native void java.lang.Object.notifyAll()

当前类或是父类的setId方法public void xiao.it.base.BaseUser.setId(java.lang.String)

===========================================

本类的方法public void xiao.it.base.User.setSex(java.lang.String)

本类的方法public java.lang.String xiao.it.base.User.getSex()

本类的方法public java.lang.String xiao.it.base.User.toString()

===========================================

本类的方法的setSex方法public void xiao.it.base.User.setSex(java.lang.String)

反射的方式调用父类或本类的方法xwx354128

===========================================

反射的方式调用本类的方法男

===========================================

 

 

 

 

Ø  获得当前类以及超类的publicField：

–     Field[] arrFields = classType. getFields();

Ø  获得当前类申明的所有Field：

–     Field[] arrFields = classType. getDeclaredFields();

Ø  获得当前类以及超类指定的publicField：

–     Field field = classType. getField(String name);

Ø  获得当前类申明的指定的Field：

–     Field field = classType. getDeclaredField(String name);

Ø  通过反射动态设定Field的值：

–     fieldType.set(Object obj, Object value);

Ø  通过反射动态获取Field的值：

–     Object obj = fieldType. get(Object obj) ;

 

public class Filedsds {

 

    /**

     * @param args

     */

    public static void main(String[] args)throws Exception {

       // TODO Auto-generatedmethod stub

       User u=new User();

       Class cls=User.class;

       Field [] field=cls.getFields();

       for(Field f:field){

           System.out.println("子类或者父类的字段属性public型"+f);

       }  

       System.out.println("=======================");

      

       Field [] fileds=cls.getDeclaredFields();

       for(Field ff:fileds){

           System.out.println("本类字段"+ff);

       }

       System.out.println("=======================");

      

       Field name=cls.getField("name");

       name.setAccessible(true);

       name.set(u, "肖正文");

       System.out.println("公共类与子类的字段子类或者父类的字段属性public型:"+name.get(u));

       System.out.println("=======================");

      

       Field sex=cls.getDeclaredField("sex");

       sex.setAccessible(true);

       sex.set(u, "女");

       System.out.println("本类中声明的方法"+sex.get(u));

       System.out.println("=======================");

    }

}

 

运行结果:

子类或者父类的字段属性public型public java.lang.String xiao.it.base.BaseUser.Id

子类或者父类的字段属性public型public java.lang.String xiao.it.base.BaseUser.name

=======================

本类字段private java.lang.String xiao.it.base.User.sex

=======================

公共类与子类的字段子类或者父类的字段属性public型:肖正文

=======================

本类中声明的方法女

=======================

 

1．检测类：

1.1 reflection的工作机制

import java.lang.reflect.*;

public class DumpMethods {

    public static voidmain(String args[]) {

        try {

            Class c =Class.forName(args[0]);

            Method m[] =c.getDeclaredMethods();

            for (int i = 0; i< m.length; i++)

               System.out.println(m[i].toString());

        } catch (Throwable e){

           System.err.println(e);

        }

    }

}

按如下语句执行：

java DumpMethods java.util.Stack

它的结果输出为：

public java.lang.Object java.util.Stack.push(java.lang.Object)

public synchronized java.lang.Objectjava.util.Stack.pop()

public synchronized java.lang.Objectjava.util.Stack.peek()

public boolean java.util.Stack.empty()

public synchronized intjava.util.Stack.search(java.lang.Object)

这样就列出了java.util.Stack 类的各方法名以及它们的限制符和返回类型。

这个程序使用 Class.forName 载入指定的类，然后调用getDeclaredMethods 来获取这个类

中定义了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用来描述某个类中单个方法的一个类。

  框架应用案例：hibernate

已知有一个user实体(属性id,name,phone)需要被update

我们的解决方式其实很简单：

首先User loadUser = session.load(user.getId); 此时loadUser是持久化的

然后使用loadUser.setXXX(user.getXXX)方法把需要更新的字段set一下

至于怎么判断哪些属性需要更新，我们可以通过反射先获得所有的getXXX方法，然后逐个invoke获得它们的值，判断一下如果值需要更新才执行loadUser.setXX(user.getXXX)

 

 

  框架应用案例之spring IOC

 

  只要用到反射，先获得Class Object

  没有方法能获得当前类的超类的private方法和属性，你必须通过getSuperclass()找到超类以后再去尝试获得

  通常情况即使是当前类，private属性或方法也是不能访问的，你需要 设置压制权限setAccessible(true)来取得private的访问权。但说实话，这已经破坏了面向对象的规则，所以除非万不得已，请尽量少用。