Java高级篇(四)——反射
之前写到了设计模式的代理模式,因为下一篇动态代理等内容需要用到反射的知识,所以在之前java篇的基础上再写一篇有关反射的内容,还是以实际的程序为主,了解反射是做什么的、应该怎么用。
一、什么是反射
反射就是把java类中的各个成分映射成一个个的java对象。即在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所以属性和方法;对于任意一个对象,都能调用它的任意一个方法和属性。这种动态获取信息及动态调用对象方法的功能叫java的反射机制。
1. 反射机制的功能
java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。
2. 实现反射机制的类
java中主要由以下的类来实现java反射机制(这些类都位于java.lang.reflect包中):
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class类:代表一个类。 field类:代表类的成员变量(成员变量也称为类的属性)。
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method类:代表类的方法。
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constructor类:代表类的构造方法。
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array类:提供了动态创建数组,以及访问数组的元素的静态方法。
二、反射的使用
下面分步说明以下如何通过反射获取我们需要的内容。
我们先随意写一个customer类(就是一个po类),然后看看如何通过反射对这个类进行操作。
1. customer类
1 public class customer { 2 3 private long id; 4 private string name; 5 private int age; 6 7 public customer() {} 8 9 public customer(string name,int age) { 10 this.name = name; 11 this.age = age; 12 } 13 14 public long getid() { 15 return id; 16 } 17 public void setid(long id) { 18 this.id=id; 19 } 20 public string getname() { 21 return name; 22 } 23 public void setname(string name) { 24 this.name=name; 25 } 26 public int getage() { 27 return age; 28 } 29 public void setage(int age) { 30 this.age=age; 31 } 32 33 }
2. reflecttester类
这个类用来演示reflection api的基本使用方法。这里自定义的copy方法是用来创建一个和参数objcet同样类型的对象,然后把object对象中的所有属性拷贝到新建的对象中,并将其返回。
1 import java.lang.reflect.field; 2 import java.lang.reflect.method; 3 4 public class reflecttester { 5 6 public object copy(object object) throws exception{ 7 //获得对象的类型 8 class classtype=object.getclass(); 9 system.out.println("class:"+classtype.getname()); 10 11 //通过默认构造方法创建一个新的对象 12 object objectcopy=classtype.getconstructor(new class[]{}).newinstance(new object[]{}); 13 14 //获得对象的所有属性 15 field fields[]=classtype.getdeclaredfields(); 16 17 for(int i=0; i<fields.length;i++){ 18 field field=fields[i]; 19 20 string fieldname=field.getname(); 21 string firstletter=fieldname.substring(0,1).touppercase(); 22 //获得和属性对应的getxxx()方法的名字 23 string getmethodname="get"+firstletter+fieldname.substring(1); 24 //获得和属性对应的setxxx()方法的名字 25 string setmethodname="set"+firstletter+fieldname.substring(1); 26 27 //获得和属性对应的getxxx()方法 28 method getmethod=classtype.getmethod(getmethodname,new class[]{}); 29 //获得和属性对应的setxxx()方法 30 method setmethod=classtype.getmethod(setmethodname,new class[]{field.gettype()}); 31 32 //调用原对象的getxxx()方法 33 object value=getmethod.invoke(object,new object[]{}); 34 system.out.println(fieldname+":"+value); 35 //调用拷贝对象的setxxx()方法 36 setmethod.invoke(objectcopy,new object[]{value}); 37 } 38 return objectcopy; 39 } 40 41 }
下面分析一下上述代码。
首先,通过object类中的getclass()方法获取对象的类型。
class classtype=object.getclass();
而class类是reflection api中的核心类,主要方法如下:
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getname():获得类的完整名字。 getfields():获得类的public类型的属性。
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getdeclaredfields():获得类的所有属性。
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getmethods():获得类的public类型的方法。
-
getdeclaredmethods():获得类的所有方法。
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getmethod(string name, class[] parametertypes):获得类的特定方法,name参数指定方法的名字,parametertypes参数指定方法的参数类型。
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getconstrutors():获得类的public类型的构造方法。
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getconstrutor(class[] parametertypes):获得类的特定构造方法,parametertypes参数指定构造方法的参数类型。
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newinstance():通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。
第二步,通过默认构造方法创建一个新的对象,即先调用class类的getconstructor()方法获得一个constructor对象,它代表默认的构造方法,然后调用constructor对象的newinstance()方法构造一个实例。
object objectcopy=classtype.getconstructor(new class[]{}).newinstance(new object[]{});
第三步,获得对象的所有属性,即通过class类的getdeclaredfields()方法返回类的所有属性,包括public、protected、default和private访问级别的属性,
field fields[]=classtype.getdeclaredfields();
第四步,获得每个属性相应的get/set方法,然后执行这些方法,把原来的对象属性拷贝到新的对象中。
这里我们可以写一个invoketester的类,然后运用反射机制调用一个invoketester对象的add()方法(自定义方法),如add()方法的两个参数为int类型,那么获取表示add()方法的method对象代码如下:
method addmethod=classtype.getmethod("add",new class[]{int.class,int.class});
上述代码中也有用到method的invoke方法,其接收参数必须为对象,如果参数为基本数据类型,必须转换为相应的包装类型的对象,如int要转换为integer。而invoke方法的返回值总是对象,如果实际被调用的方法的返回类型是基本数据类型,那么invoke方法会将其转换为相应的包装类型的对象,再将其返回。
下面简单测试一下,具体的方法调用如上面提到的add方法,可自行编写(具体实例见下篇):
1 public static void main(string[] args) throws exception { 2 customer customer = new customer(); 3 customer.setid(10l); 4 customer.setname("adam"); 5 customer.setage(3); 6 7 new reflecttester().copy(customer); 8 }
运行结果如下:
三、具体实例
下面我们尝试着通过反射机制对一个jar包中的类进行分析,把类中所有的属性和方法提取出来,并写入到一个文件里中。
目录结构如下:
1. reflexdemo类
主要代码部分,通过反射获取类、属性及方法。
1 import java.io.file; 2 import java.lang.reflect.field; 3 import java.lang.reflect.method; 4 import java.net.url; 5 import java.net.urlclassloader; 6 import java.util.enumeration; 7 import java.util.jar.jarentry; 8 import java.util.jar.jarfile; 9 10 /** 11 * @classname: reflexdemo 12 * @description: 通过反射获取类、属性及方法 13 * @author adamjwh 14 * @date 2018年5月28日 15 * 16 */ 17 public class reflexdemo { 18 19 private static stringbuffer sbuffer; 20 21 public static void getjar(string jar) throws exception { 22 try { 23 file file = new file(jar); 24 url url = file.touri().tourl(); 25 urlclassloader classloader = new urlclassloader(new url[] { url }, 26 thread.currentthread().getcontextclassloader()); 27 28 jarfile jarfile = new jarfile(jar); 29 enumeration<jarentry> enumeration = jarfile.entries(); 30 jarentry jarentry; 31 32 sbuffer = new stringbuffer(); //存数据 33 34 while (enumeration.hasmoreelements()) { 35 jarentry = enumeration.nextelement(); 36 37 if (jarentry.getname().indexof("meta-inf") < 0) { 38 string classfullname = jarentry.getname(); 39 if (classfullname.indexof(".class") < 0) { 40 classfullname = classfullname.substring(0, classfullname.length() - 1); 41 } else { 42 // 去除后缀.class,获得类名 43 string classname = classfullname.substring(0, classfullname.length() - 6).replace("/", "."); 44 class<?> myclass = classloader.loadclass(classname); 45 sbuffer.append("类名\t:" + classname); 46 system.out.println("类名\t:" + classname); 47 48 // 获得属性名 49 class<?> clazz = class.forname(classname); 50 field[] fields = clazz.getdeclaredfields(); 51 for (field field : fields) { 52 sbuffer.append("属性名\t:" + field.getname() + "\n"); 53 system.out.println("属性名\t:" + field.getname()); 54 sbuffer.append("-属性类型\t:" + field.gettype() + "\n"); 55 system.out.println("-属性类型\t:" + field.gettype()); 56 } 57 58 // 获得方法名 59 method[] methods = myclass.getmethods(); 60 for (method method : methods) { 61 if (method.tostring().indexof(classname) > 0) { 62 sbuffer.append("方法名\t:" + method.tostring().substring(method.tostring().indexof(classname)) + "\n"); 63 system.out.println("方法名\t:" + method.tostring().substring(method.tostring().indexof(classname))); 64 } 65 } 66 sbuffer.append("--------------------------------------------------------------------------------" + "\n"); 67 system.out.println("--------------------------------------------------------------------------------"); 68 } 69 } 70 } 71 } catch (exception e) { 72 e.printstacktrace(); 73 } finally { 74 sbuffer.append("end"); 75 system.out.println("end"); 76 77 writefile.write(sbuffer); //写文件 78 } 79 } 80 81 }
2. writefile类
进行写文件操作。
1 import java.io.bufferedwriter; 2 import java.io.file; 3 import java.io.filewriter; 4 5 /** 6 * @classname: writefile 7 * @description: 写文件操作 8 * @author adamjwh 9 * @date 2018年5月28日 10 * 11 */ 12 public class writefile { 13 14 private static string pathname = "src/com/adamjwh/jnp/ex14/out.txt"; 15 16 public static void write(stringbuffer sbuffer) throws exception { 17 file file = new file(pathname); 18 bufferedwriter bw = new bufferedwriter(new filewriter(file)); 19 20 bw.write(sbuffer.tostring()); 21 bw.close(); 22 } 23 24 }
3. main类
这里我们需要在项目下新建一个lib文件夹,然后将要解析的jar包放入其中,比如这里我们放入jdk的dt.jar。目录结构如下:
执行程序:
1 /** 2 * @classname: main 3 * @description: 4 * @author adamjwh 5 * @date 2018年5月28日 6 * 7 */ 8 public class main { 9 10 private static string jar = "lib/dt.jar"; 11 12 public static void main(string[] args) throws exception { 13 reflexdemo.getjar(jar); 14 } 15 16 }
运行结果如下:
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