Java拾遗1:Java反射机制

来源:互联网 发布:世界史书推荐知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/03/29 09:45

一.Class类的使用

  • 在面向对象的世界里,万事万物皆对象
    • 注意:普通的数据类型,int a=5不是对象;static类的东西也不是对象,它属于类
    • 类是对象,类是java.lang.Class类的实例对象,我们称其为该类的类类型。
  • 这个对象如何表示?

    • 三种表示方式

      • Class c1 = Foo.class;//Foo是个类
      • Class c2 = foo.getClass();//foo是Foo类的对象
      • Class c3 = Class.forName("类的全称");
    • 可以通过类类型来创建该类的对象

      • Foo foo = (Foo)c1.newInstance();
  • 示例如下:

package com.imooc.reflect;public class ClassDemo1 {    public static void main(String[] args) {        //Foo的实例对象如何表示        Foo foo1 = new Foo();        //Foo这个类 也是一个实例对象,是Class类的实例对象,如何表示?        //任何一个类都是Class类的实例对象,这个实例对象有3种表示方式        //第一种:任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class        Class c1 = Foo.class;        //第二种:已知该类的对象,通过getClass方法        Class c2 = foo1.getClass();        //官网c1/c2表示了Foo类的类类型(class type:Foo本身是一个类,也是Class的对象)        //Foo类的对象是foo1,Foo类的类类型是c1和c2,一个类只可能是Class类的一个对象        System.out.println(c1 == c2);        //第三种:        Class c3 = null;        try {            c3 = Class.forName("com.imooc.reflect.Foo");        } catch (ClassNotFoundException e) {            // TODO Auto-generated catch block            e.printStackTrace();        }        System.out.println(c2 == c3);        //我们完全可以通过类的类类型创建该类的对象        try {            Foo foo = (Foo)c1.newInstance();//需要有无参数的构造方法            foo.print();        } catch (InstantiationException e) {            // TODO Auto-generated catch block            e.printStackTrace();        } catch (IllegalAccessException e) {            // TODO Auto-generated catch block            e.printStackTrace();        }    }}class Foo{    void print(){        System.out.println("foo");    }}

二.Java动态加载类

  • Class c = Class.forName("类的全称")
    • 不仅表示了类的类类型,还代表了动态加载类
    • 编译时刻加载类是静态加载类,运行时刻加载类是动态加载类
      • new 创建对象 是静态加载类,在编译时刻就需要加载所有的可能使用到的类。
      • 通过动态加载类可以解决在静态加载时类不存在的问题,它是在运行时刻加载类
      • 动态加载类可以用于功能的扩展
  • 示例:

    //Version 1.0//Office.javaclass Office{public static void main(String[] args){    if("Word".equals(args[0]){        Word w = new Word();        w.start();    }    if("Excel".equals(args[0]){        Excel e = new Word();        e.start();    }}}//这个版本中,Word,Excel类都没有存在,因此编译出错//new 创建对象 是静态加载类,在编译时刻就需要加载所有的可能使用到的类。//通过动态加载类可以解决这个问题//version2.0//OfficeBetter.javaclass OfficeBetter{public static void main(String[] args){    //new 创建对象 是静态加载类,在编译时刻就需要加载所有的可能使用到的类。    //通过动态加载类可以解决这个问题,功能性的类最好用动态加载,而不是静态加载    try{        //动态加载类,在运行时刻加载        Class c = Class.forName("args[0]");        //通过类类型,创建该类对象        OfficeAble oa = (OfficeAble)c.newInstance();        oa.start();    }catch(Exception e){        e.printStackTrace();    }}}interface OfficeAble{    public void start();}class Word implements OfficeAble{public void start(){    System.out.println("word...start");}}...//后续我们如果需要其他加载其他功能类,例如Excel,PPT,那么我们不用改OfficeBetter.java,直接添加类就可以了

三.Java获取成员函数,成员变量及构造函数信息

1.基本的数据类型,void关键字都存在类类型

  • 示例如下
package com.imooc.reflect;public class ClassDemo2 {    public static void main(String[] args) {        Class c1 = int.class;//int 的类类型        Class c2 = String.class;//String类的类类型        Class c3 = double.class;        Class c4 = Double.class;        Class c5 = void.class;        System.out.println(c1.getName());//获得类名        System.out.println(c2.getName());        System.out.println(c2.getSimpleName());//不含包名的类的名称        System.out.println(c5.getName());    }}//运行结果:  int  java.lang.String  String  void

2.Class类的基本API操作:获取成员函数,成员变量及构造函数信息

  • 获取类的信息,都是从获的类的类类型开始的
    • Class c = obj.getClass();//获取类的类类型
    • String className = c.getName();//获取类名
  • 获取类的成员函数
    • getMethods()方法获取的是所有的public的函数,包括父类继承而来的
      • Method[] ms = c.getMethods();
    • getDeclaredMethods()获取的是所有该类自己声明的方法,不问访问权限
      • Method[] ms = c.getDeclaredMethods()
  • 获取类的成员变量
    • getFields()方法获取的是所有的public的成员变量的信息
      • Field[] fs = c.getFields();
    • getDeclaredFields()获取的是该类自己声明的成员变量的信息
      • Field[] fs = c.getDeclaredFields();
  • 获取类的构造函数
    • getConstructor()方法获取的是所有的public的构造函数的信息
      • Constructor[] cs = c.getConstructors();
    • getDeclaredConstructor()获取的是该类自己声明的所有构造函数
      • Constructor[] cs = c.getDeclaredConstructors();
  • 示例如下:
package com.imooc.reflect;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;public class ClassUtil {    /**     * 打印类的信息,包括类的成员函数,成员变量及构造函数     * obj 该对象所属类的信息     * 要打印类的信息,都是从获得类的类类型开始的     */    /*     * 打印类的成员函数     */    public static void printMethodMessage(Object obj){        //要获取类的类类型        Class c = obj.getClass();//传递的是哪个子类的对象, c就是该子类的类类型,例如,int.class        //获取类的名称        System.out.println("类的名称是:"+c.getName());        /*         * Method类,方法对象         * 一个成员方法就是一个Method对象         * getMethods()方法获取的是所有的public的函数,包括父类继承而来的         * getDeclaredMethods()获取的是所有该类自己声明的方法,不问访问权限         */        Method[] ms = c.getMethods();//c.getDeclaredMethods()        for(int i = 0; i < ms.length; i++){            //得到方法返回值类型的类类型,如int.class            Class returnType = ms[i].getReturnType();            System.out.print(returnType.getName()+" ");            //得到方法的名称            System.out.print(ms[i].getName()+"(");            //获取参数类型:得到参数列表的类型的类类型            Class[] paramType = ms[i].getParameterTypes();            for(Class class1 : paramType){                System.out.print(class1.getName()+",");            }            System.out.println(")");        }    }    /*     * 打印类的成员变量     */    public static void printFieldMessage(Object obj) {        //获取类的类类型        Class c = obj.getClass();        /*        * 成员变量也是对象,是java.lang.reflect.Field类的对象        * Field类封装了关于成员变量的操作        * getFields()方法获取的是所有的public的成员变量的信息        * getDeclaredFields()获取的是该类自己声明的成员变量的信息        */        //Field[] fs = c.getFields();        Field[] fs = c.getDeclaredFields();        for (Field field : fs) {            //得到成员变量的类型的类类型            Class fieldType = field.getType();            //得到成员变量的类型名            String typeName = fieldType.getName();            //得到成员变量的名称            String fieldName = field.getName();            System.out.println(typeName+" "+fieldName);            }    }    /*     * 打印类的构造函数     */    public static void printConMessage(Object obj){        Class c = obj.getClass();        /*        * 构造函数也是对象,是java.lang.Constructor类的对象        * Field类封装了关于成员变量的操作        * getConstructor()方法获取的是所有的public的构造函数的信息        * getDeclaredConstructor()获取的是该类自己声明的所有构造函数        */        Constructor[] cs = c.getDeclaredConstructors();        for (Constructor constructor : cs) {            //获取的是构造函数的名称            System.out.print(constructor.getName()+"(");            //获取构造函数的参数列表:得到参数列表的类类型            Class[] paramTypes = constructor.getParameterTypes();            for (Class class1 : paramTypes) {                System.out.print(class1.getName()+",");            }            System.out.println(")");        }    }}package com.imooc.reflect;public class ClassDemo3 {    public static void main(String[] args) {        String s = "hello";        ClassUtil.printMethodMessage(s);        System.out.println("===============");        Integer n = 1;        ClassUtil.printFieldMessage(n);        System.out.println("===============");        ClassUtil.printFieldMessage("world");        System.out.println("===============");        ClassUtil.printMethodMessage(new Integer(1));        System.out.println("===============");        ClassUtil.printConMessage(s);        System.out.println("===============");        ClassUtil.printConMessage(n);    }}

四.Java反射的基本操作:方法的反射

  • 如何获取某个方法?
    • 方法的名称和方法的参数列表唯一决定某个方法
  • 方法反射的操作
    • Class c = obj.getClass();//获取类的类类型
    • Method m = c.getMethod(方法名,参数列表)
    • method.invoke(对象,参数列表)
      • A a1 = new A();
      • Class c = a1.getClass();
      • Method m = c.getMethod("print", int.class, int.class);
      • Object o = m.invoke(a1, 10, 20);

示例:

package com.imooc.reflect;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;public class MethodDemo1 {    public static void main(String[] args) {        /*         * 要获取print(int, int)方法         * 1.要获取方法就是获取类的信息,获取类的信息,首先要获取类的类类型         */        A a1 = new A();        Class c = a1.getClass();        /*         * 2.获取方法名称和参数列表         * getMethod()获取的是public的方法         * getDeclaredMethod()获取的是自己声明的方法         */        try {            //Method m = c.getMethod("print", new Class[]{int.class, int.class});            Method m = c.getMethod("print", int.class, int.class);            /*             * 方法的反射操作             * a1.print(10,20);方法的反射操作是用m对象来进行方法调用,和a1.print调用的效果相同             * 方法如果没有返回值,返回null;如果有返回值,返回具体的返回值             */            //m.invoke(a1, new Object[]{10,20});            Object o = m.invoke(a1, 10, 20);            System.out.println("===============");            //获取方法print(String,String)            Method m1 = c.getMethod("print", String.class, String.class);            //用方法进行反射操作            o = m1.invoke(a1, "hello","WORLD");            System.out.println("===============");            //Method m2 = c.getMethod("print",new Class[]{});            //m2.invoke(a1,new Object[]{});            Method m2 = c.getMethod("print");            m2.invoke(a1);        } catch (NoSuchMethodException e) {            e.printStackTrace();        } catch (SecurityException e) {            e.printStackTrace();        } catch (IllegalAccessException e) {            e.printStackTrace();        } catch (IllegalArgumentException e) {            e.printStackTrace();        } catch (InvocationTargetException e) {            e.printStackTrace();        }    }}class A {    public void print(){        System.out.println("helloworld");    }    public void print(int a, int b){        System.out.println(a+b);    }    public void print(String a, String b){        System.out.println(a.toUpperCase()+","+b.toLowerCase());    }}

五.通过反射了解集合泛型的本质

  • 反射的操作都是编译之后的操作
  • Java中集合的泛型,是防止错误输入的,只在编译阶段有效,
  • 编译结束,则泛型无效,因此,如果绕过编译,泛型就无效了
package com.imooc.reflect;import java.lang.reflect.Method;import java.util.ArrayList;public class MethodDemo2 {    public static void main(String[] args) {        ArrayList list = new ArrayList();//可以放任何类型        ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>();//只能放String类型        list1.add("hello");        //list1.add(20);错误的        Class c1 = list.getClass();        Class c2 = list1.getClass();        System.out.println(c1 == c2);        //总结:反射的操作都是编译之后的操作,也就是生成.class之后的操作        /*         * c1 == c2结果返回true,说明编译之后集合的泛型是去泛型化的         * Java中集合的泛型,是防止错误输入的,只在编译阶段有效,         * 编译结束,则泛型无效,因此,如果绕过编译,泛型就无效了         * 验证:我们可以通过反射操作,绕过编译         */        try {            Method m = c2.getMethod("add", Object.class);            m.invoke(list1, 20);//绕过编译操作就绕过泛型            System.out.println(list1.size());            System.out.println(list1);            /*for (String string : list1) {                System.out.println(string);            }*///编译时执行,因此现在不能再这样遍历了        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }}

参考文献

  1. Cendar, 反射——JAVA高级开发必须懂的

水平有限,错误和不妥之处请指出,谢谢~


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