Java语法之反射

一、反射机制

在前面Java语法之注解自定义注解时我们也有提到反射,要获取类方法和字段的注解信息,必须通过Java的反射技术来获取 Annotation对象。那什么是反射呢?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。它有点类似照妖镜的作用,不管是什么妖魔鬼怪(类或对象)都能看到它的真面目(获取类的属性方法、调用对象的属性方法)。

二、Class理解

 反射机制可以动态获取类信息以及调用对象方法,那它是通过什么实现的呢?这就要介绍下Class类了。首先明确Class也是一个类,只是它是一个描述类的类,它也可以生成对象。对于每个类而言,在JRE中有且仅有一个不变的 Class 类型的对象,而这个Class 类型的对象只能由系统建立,封装了当前对象所对应的类的信息,有哪些属性,方法,构造器,实现了哪些接口等等。而且每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成。

 那要获取类信息或调用对象方法,肯定首先要获取到该类或对象对应的Class类的实例。一般获取Class对象有三种方式。

 1. 通过类名获取   类名.class

 2. 通过对象获取   对象.getClass()

 3. 通过全类名获取 Class.forName(全类名)

 这里我们可以使用用字符串来做验证。输出结果都是class java.lang.String。

package Reflection;

public class ReflectionTest {
    
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
       //字符串的例子
       Class clazz = null;
       //类名.class
       clazz = String.class;
       System.out.println(clazz);
       //对象.getClass()
       clazz = "ReflectionTest".getClass();
       System.out.println(clazz);
       //Class.forName(全类名)
       clazz = Class.forName("java.lang.String");
       System.out.println(clazz);

    }

}
class java.lang.String
class java.lang.String
class java.lang.String

上面通过三种方式能获取到Class实例,然后再了解一下Class类常用的方法

方法名

功能说明

forName(String name)

返回指定类名 name Class 对象

newInstance()

调用缺省构造函数,返回该Class对象的一个实例

newInstance(Object []args)

调用当前格式构造函数,返回该Class对象的一个实例

getName()

返回此Class对象所表示的实体(类、接口、数组类、基本类型或void)名称

getSuperClass()

返回当前Class对象的父类的Class对象

getInterfaces()

获取当前Class对象的接口

getClassLoader()

返回该类的类加载器

getSuperclass()

返回表示此Class所表示的实体的超类的Class

getFields()

获取类中public类型的属性

getField(String name)

获取类特定的方法,name参数指定了属性的名称

getDeclaredFields()

获取类中所有的属性(publicprotecteddefaultprivate),但不包括继承的属性

getDeclaredField(String name)

获取类特定的方法,name参数指定了属性的名称

getConstructors()

获取类中的公共方法

getConstructor(Class[] params)

获取类的特定构造方法,params参数指定构造方法的参数类型

getDeclaredConstructors()

获取类中所有的构造方法(publicprotecteddefaultprivate)

getDeclaredConstructor(Class[] params)

获取类的特定构造方法,params参数指定构造方法的参数类型

getMethods()

获得类的public类型的方法

getMethod(String name, Class[] params)

获得类的特定方法,name参数指定方法的名字,params参数指定方法的参数类型

getDeclaredMethods()

获取类中所有的方法(publicprotecteddefaultprivate)

getDeclaredMethod(String name, Class[] params)

获得类的特定方法,name参数指定方法的名字,params参数指定方法的参数类型

 三、反射的使用

 这里要着重介绍下上面API的使用,因为在后面要学习的Spring中IOC的原理就是反射加工厂模式。学好反射API有助于理解Spring框架内部实现。为了演示Class方法的使用,在注解demo的基础上对Person、Student类进行了修改。

Person类:


package Reflection;

@CustomDescription(description="基类")
@CustomDescription(description="人")
public class Person {
    
    private String Name;
    
    public String getName() {
        return Name;
    }
    
    public void setName(String name) {
        Name = name;
    }
    
    public String PersonPublicMethod(String str)
    {
        return str;
    }
    
    public Person(String name) {
        Name = name;
    }

    public String PersonPrivateMethod(String str)
    {
        return str;
    }

    public Person() {
        super();
    }
    
}

View Code

 Student类:


package Reflection;

@CustomDescription(description="学生")
@CustomDescription(description="人")
public class Student extends Person {
    public String StudentId;

    public String getStudentId() {
        return StudentId;
    }

    public void setStudentId(String studentId) {
        StudentId = studentId;
    }
    
    public String StudentPublicMethod(String str)
    {
        return str;
    }
    
    private String StudentPrivateMethod(String str)
    {
        return str;
    }
    
    public Student(String name, String studentId) {
        super(name);
        StudentId = studentId;
    }

    public Student() {
        
    }
}

View Code

一、描述方法Method

描述方法的主要是4个获取方法getMethods、getMethod、getDeclaredMethods、getDeclaredMethod和1个调用方法invoke。
getMethods:获取clazz对应类中的所有方法,不能获取private方法,且获取从父类继承来的所有方法包括私有父类的私有方法
getMethod:获取clazz对应类中指定方法名和参数类型的方法,不能获取private方法,且获取从父类继承来的所有方法包括私有父类的私有方法,因为存在同方法名不同参数这种情况,所以只有同时指定方法名和参数类型才能唯一确定一个方法。
getDeclaredMethods:获取所有方法,包括私有方法,所有声明的方法,都可以获取到,且只获取当前类的方法。
getDeclaredMethod:获取clazz对应类中指定方法名和参数类型的方法,包括私有方法,所有声明的方法,都可以获取到,且只获取当前类的方法。
Invoke:执行方法,第一个参数表示执行哪个对象的方法,剩下的参数是执行方法时需要传入的参数,私有方法的执行,必须在调用invoke之前加上一句method.setAccessible(true);

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

        Class clazz = Class.forName("Reflection.Student");
        Method method=null;
        Method[] methods=null;
        
        methods = clazz.getMethods();
        for(Method mth:methods){
            System.out.print(mth.getName()+" ");
        }
        System.out.println();
        
        method = clazz.getMethod("StudentPublicMethod",String.class);
        System.out.print(method.getName()+" ");
        System.out.println();

        methods = clazz.getDeclaredMethods();
        for(Method mth:methods){
            System.out.print(mth.getName()+" ");
        }
        System.out.println();
        
        method = clazz.getDeclaredMethod("StudentPrivateMethod",String.class);
        System.out.print(method.getName()+" ");
        System.out.println();
        
        Object obje = clazz.newInstance();
        method.setAccessible(true);
        String result=(String) method.invoke(obje,"inputParams");
        System.out.println(result);
    }

输出结果:

StudentPublicMethod setStudentId getStudentId getName setName PersonPrivateMethod PersonPublicMethod wait wait wait equals toString hashCode getClass notify notifyAll 
StudentPublicMethod 
StudentPrivateMethod StudentPublicMethod setStudentId getStudentId 
StudentPrivateMethod 
inputParams

 二、描述字段Filed
描述字段Filed方法的使用和描述方法Method中方法的使用有点类似,也是4个获取字段的方法:getFields、getField、getDeclaredFields、getDeclaredField。
getFields:获得某个类的所有的公共(public)的字段,包括父类中的字段。
getField:获取某个类public成员变量中指定变量名的字段,包括基类。
getDeclaredFields:获得某个类的所有声明的字段,即包括public、private和proteced,但是不包括父类的申明字段。
getDeclaredField:获取某个类的所有成员变量指定变量名的字段,不包括基类。

1.字段获取

        Class clazz = Class.forName("Reflection.Student");
        System.out.println("---------getDeclaredFields---------");
        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
        for(Field field: fields){
            System.out.print(field.getName()+" ");
        }
        System.out.println();
        System.out.println("---------getFields---------");
        fields = clazz.getFields();
        for(Field field: fields){
            System.out.print(field.getName()+" ");
        }
        System.out.println();
       
        System.out.println("---------getDeclaredField---------");
        Field field = clazz.getDeclaredField("StudentId");
        field.setAccessible(true);
        System.out.println(field.getName());
        
        System.out.println("---------getField--------");
        
        field = clazz.getField("StudentId");
        System.out.println(field.getName());
---------getDeclaredFields---------
StudentId 
---------getFields---------
StudentId 
---------getDeclaredField---------
StudentId
---------getField--------
StudentId

2.字段的使用

    Class clazz = Class.forName("Reflection.Person");
    Person person = new Person("CYW");
        //获取私有字段的值
        Field field = clazz.getDeclaredField("Name");
        //由于是私有字段,需要使用setAccessible(true)
        field.setAccessible(true);
        Object val = field.get(person);
        System.out.println(val);
        //改变私有字段的值
        field.set(person, "ivan");
        System.out.println(person.getName());

 计划在未来6个月内写一本Spring入门的书,本篇和Java语法注解篇都是书的一部分,博友有什么建议或意见可以留言,我也好在后面的章节进行改进。未完,待续!