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10分钟带你理解Java中的反射

  • 时间:2022-08-24 22:40 编辑: 来源: 阅读:
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摘要:10分钟带你理解Java中的反射
[b]一、简介[/b] Java 反射是可以让我们在运行时获取类的方法、属性、父类、接口等类的内部信息的机制。也就是说,反射本质上是一个“反着来”的过程。我们通过[code]new[/code]创建一个类的实例时,实际上是由Java虚拟机根据这个类的[code]Class[/code]对象在运行时构建出来的,而反射是通过一个类的[code]Class[/code]对象来获取它的定义信息,从而我们可以访问到它的属性、方法,知道这个类的父类、实现了哪些接口等信息。 [b]二、Class类[/b] 我们知道使用javac能够将.java文件编译为.class文件,这个.class文件包含了我们对类的原始定义信息(父类、接口、构造器、属性、方法等)。.class文件在运行时会被[code]ClassLoader[/code]加载到Java虚拟机(JVM)中,当一个.class文件被加载后,JVM会为之生成一个Class对象,我们在程序中通过new实例化的对象实际上是在运行时根据相应的Class对象构造出来的。确切的说,这个Class对象实际上是[code]java.lang.Class<T>[/code]泛型类的一个实例,比如[code]Class<MyClass>[/code]对象即为一个封装了[code]MyClass[/code]类的定义信息的[code]Class<T>[/code]实例。由于[code]java.lang.Class<T>[/code]类不存在公有构造器,因此我们不能直接实例化这个类,我们可以通过以下方法获取一个Class对象。 在下面的讲解中,我们将以People类和Student类为例:
public class People {
  private String name;
  private int age;
  public People(String name, int age) {
   this.name = name;
    this.age = age;
  }
  public int getAge() {
   return age;
  } 
  public String getName() {
   return name;
  } 
  public void setAge(int age) {
   this.age = age;
  } 
  public void setName(String name) {
   this.name = name;
  }
  public void speak() {
  System.out.println(getName() + " " + getAge());
  }
}

public class Student extends People {
 private int grade;
 public Student(String name, int age) { 
 super(name, age); 
 }
 public Student(String name, int age, int grade) {
 super(name, age);   
 this.grade = grade; 
 }  
 public int getGrade() { 
 return grade; 
 }  
 public void setGrade(int grade) { 
 this.grade = grade; 
 } 
 private void learn(String course) { 
 System.out.println(name + " learn " + course); 
 }
}
[b]通过类名获取Class对象[/b] 若在编译期知道一个类的名字,我们可以这样获取它的Class对象:
Class<People> peopleClass = People.class;
还有一种根据类的完整路径名获取Class对象的方法如下所示:
//假设People类在com.test包中
Class<People> peopleClass = Class.forName("com.test.People");
注意,[code]Class.forName()[/code]方法的参数必须是一个类的全路径名。实际上,只要我们“import com.test.People",就可以直接通过”[code]People.class[/code]"获取他的Class对象,而不用写出全路径这么麻烦。 (若在调用 [code]Class.forName()[/code]方法时,没有在[code]classpath[/code]找到对应的类,会抛出 [code]ClassNotFoundException[/code]。) [b]通过对象本身获取其Class对象[/b]
People people = new People("Bill", 18);
Class<People> peopleClass = people.getClass();
[b]通过反射获取类的构造器[/b] 一旦我们获得了[code]People[/code]的Class 对象,我们便可以通过这个Class 对象获取到[code]People[/code]类的原始定义信息。 首先,我们来获取[code]People[/code]类的构造器对象,有了这个构造器对象,我们便能够构造出一个[code]People[/code]对象出来。比如,我们可以在Student.java中添加以下代码:
public static void main(String[] args) { 
 Class<People> pClass = People.class; 
 try { 
 Constructor<People> constructor = pClass.getConstructor(String.class, int.class);  
 People people = constructor.newInstance("Bill", 18);     
 obj.speak(); 
 } catch (Exception e) { 
 } 
}
在上面,我们调用[code]getConstructor[/code]方法来获取一个[code]People[/code]类的构造器对象,由于我们想要获取的构造器的形参类型为[code]String[/code]和[code]int[/code],所以我们传入[code]String.class[/code]和[code]int.class[/code]。有了构造器对象,我们便可以调用[code]newInstance[/code]方法来创建一个[code]people[/code]对象。 注意,当通过反射获取到类的 [code]Constructor[/code]、[code]Method[/code]、[code]Field[/code]对象后,在调用这些对象的方法之前,先将此对象的 [code]accessible [/code]标志设置为 [code]true[/code],以取消 Java 语言访问检查,可以提升反射速度。如以下代码所示:
Constructor<People> constructor = peopleClass.getConstructor(String.class, 
 int.class);
// 设置 constructor 的 Accessible属性为ture以取消Java的访问检查
constructor.setAccessible(true);
[b]通过反射获取类中声明的方法[/b] [b]获取当前类中声明的方法(不包括从父类继承来的)[/b] 要获取当前类中声明的所有方法可以通过 Class 中的 [code]getDeclaredMethods [/code]函数,它会获取到当前类中声明的所有方法(包括[code]private[/code]、[code]public[/code]、[code]static[/code]等各种方法),它会返回一个[code]Method[/code]对象数组,其中的每个[code]Method[/code]对象即表示了一个类中声明的方法。要想获得指定的方法,可以调用[code]getDeclaredMethod(String name, Class...<T> parameterTypes) [/code]。 如以下代码所示 :
private static void showDeclaredMethods() { 
 Student student = new Student("Bill", 18); 
 //获取Student类声明的所有方法 
 Method[] methods = student.getClass().getDeclaredMethods();  
 try {  
  //获取learnMethod对象(封装了learn方法) 
  Method learnMethod = student.getClass().getDeclaredMethod("learn", 
   String.class);    
  //获取learn方法的参数列表并打印出来 
  Class<?>[] paramClasses = learnMethod.getParameterTypes() ;  
  for (Class<?> class : paramClasses) {  
  System.out.println("learn方法的参数: " + class.getName()); 
  }    
  //判断learn方法是否为private 
  System.out.println(learnMethod.getName() + " is private " 
   + Modifier.isPrivate(learnMethod.getModifiers())); 
  //调用learn方法 
  learnMethod.invoke(student, "Java Reflection"); 
 } catch (Exception e) { 
 }
}
[b]获取当前类和父类中声明的公有方法 [/b] 要获取当前类以及父类中声明的所有 [code]public [/code]方法可以调用[code]getMethods [/code]函数,而要获取某个指定的[code]public[/code]方法,可以调用[code]getMethod[/code]方法。请看以下代码:
private static void showMethods() { 
 Student student = new Student("mr.simple"); 
 // 获取所有public方法(包括Student本身的和从父类继承来的) 
 Method[] methods = student.getClass().getMethods(); 
 try { 
 //注意,通过 getMethod只能获取public方法,若尝试获取private方法则会抛出异常 
 Method learnMethod = student.getClass().getMethod("learn", String.class);
 } catch (Exception e) { 
 }
}
[b]通过反射获取类中定义的属性[/b] 获取属性与获取方法是类似的,只不过把对[code]getMethods() [/code]/ [code]getDeclaredMethods()[/code]方法的调用换成了对[code]getFields() [/code]/ [code]getDeclaredFields()[/code]方法的调用。 [b]获取当前类中定义的属性(不包括从父类继承来的属性) [/b] 要获取当前类中定义的所有属性(包括[code]private[/code]、[code]public[/code]、[code]static[/code]等各种属性)可以调用 Class对象的[code]getDeclaredFields[/code]函数;要想获得指定的属性,可以调用[code]getDeclaredField[/code]。 如以下代码所示:
private static void showDeclaredFields() { 
 Student student = new Student("Bill", 18); 
 // 获取当前类中定义的所有属性 
 Field[] fields = student.getClass().getDeclaredFields(); 
 try { 
 // 获取指定的属性 
 Field gradeField = student.getClass().getDeclaredField("grade"); 
 // 获取属性值 
 System.out.println("The grade is : " + gradeField.getInt(student)); 
 // 设置属性值 
 gradeField.set(student, 10); 
 } catch (Exception e) { 
 } 
}
[b]获取当前类和父类中定义的public属性[/b] 要获取当前类和父类中定义的所有[code]public [/code]属性可以调用[code]Class[/code]对象的[code]getFields [/code]函数,而要获取某个指定的[code]public[/code]属性,可以调用[code]getField[/code]方法,如以下代码所示:
private static void showFields() { 
 Student student = new Student("Bill", 18);   
 // 获取当前类和父类的所有public属性 
 Field[] publicFields = student.getClass().getFields();  
}
[b]通过反射获取类的父类及类所实现的接口[/b] [b]获取父类[/b] 调用[code]Class[/code]对象的[code]getSuperClass[/code]方法即可,如以下代码所示:
Student student = new Student("Bill", 18);
Class<?> superClass = student.getClass().getSuperclass();
[b]获取所实现的接口[/b] 要知道一个类实现了哪些接口,只需调用[code]Class[/code]对象的[code]getInterfaces[/code]方法,如以下代码所示:
private static void showInterfaces() { 
 Student student = new Student("Bill", 19); 
 Class<?>[] interfaces = student.getClass().getInterfaces();
}
[b]总结[/b] 以上就是这篇文章的全部内容,希望对大家的学习和工作能有所帮助。
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