Java基础入门之反射
程序员文章站
2022-04-22 20:04:17
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今天学到Java基础中的反反射。依照我学习后的个人理解呢，反射就是一套获取类、属性、方法等的工具吧。（其实，感觉学完反射后，有点像喝凉水，解渴但确实我也没体会出它有什么味道，我可能没有学到精髓吧。自己都能感觉少点什么。这是我Java基础学习的最后一个部分了，我想再复习一遍，然后再学习其他的。也想有时间看看JVM和计算机系统之类的书。总觉得自己不是科班出身，思路上有些短板。要继续努力咯。）
在学习反射之前，我先回忆了一下可变参数。
public static void main(String[] args) {
test();//调用方法1test("JAVA");//调用方法2test("JAVA","工程师");//调用方法3test(new String[]{"水果","电器"});//调用方法4 } static void test(String ... array){ //直接打印：System.out.println(array);for(String str:array){ //利用增强for遍历 System.out.println(str);
}
}之所以回忆可变参数呢，是因为它与反射的应用有点像。如果将一个方法定义为可变参数，在调用的时候传参的限制就少了一大截。在反射当中呢，我们利用一些方法，得到类的实例对象，那么类里面的方法、属性等，就尽收眼底。在前面的学习中知道了，方法、属性等都有静态的和非静态的，私有的和非私有的之分，那么我们在调用的时候，想取哪一块，或者说只想取得哪一块，是不是也可以想个办法实现呢？这时候，反射就出现了，现今我对它的理解就只有这些了。继续努力吧。
一、反射的概念
JAVA反射机制是在运行状态中(注意不是编译的时候)，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。
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。
JDK中,与反射相关的类,主要有以下几个
//java.lang包下
Class 类
Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。枚举是一种类，注释是一种接口。每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类，所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。基本的 Java 类型（boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double） 和关键字 void 也表示为 Class 对象。
关于Class类JDK里面的解释：
public finalclass Class<T> implements java.io.Serializable,
java.lang.reflect.GenericDeclaration,
java.lang.reflect.Type,
java.lang.reflect.AnnotatedElement {private static final int ANNOTATION= 0x00002000;private static final int ENUM = 0x00004000;private static final int SYNTHETIC = 0x00001000;private static native void registerNatives();static {
registerNatives();
}/* * Constructor. Only the Java Virtual Machine creates Class
* objects. */private Class() {}Class类JDK里的一些方法（个人觉得读起来很舒服，自己想记录一下）
public String toString() {return (isInterface() ? "interface " : (isPrimitive() ? "" : "class "))+ getName();
}//应该是三元表达式public static Class<?> forName(String className)throws ClassNotFoundException {
Class<?> caller = Reflection.getCallerClass();return forName0(className, true, ClassLoader.getClassLoader(caller), caller);
}public static Class<?> forName(String name, boolean initialize,
ClassLoader loader)throws ClassNotFoundException
{
Class<?> caller = null;
SecurityManager sm = System.getSecurityManager();if (sm != null) {// Reflective call to get caller class is only needed if a security manager// is present. Avoid the overhead of making this call otherwise.caller = Reflection.getCallerClass();if (loader == null) {
ClassLoader ccl = ClassLoader.getClassLoader(caller);if (ccl != null) {
sm.checkPermission(
SecurityConstants.GET_CLASSLOADER_PERMISSION);
}
}
}return forName0(name, initialize, loader, caller);
}private static native Class<?> forName0(String name, boolean initialize,
ClassLoader loader,
Class<?> caller)throws ClassNotFoundException;public T newInstance()throws InstantiationException, IllegalAccessException
{if (System.getSecurityManager() != null) {
checkMemberAccess(Member.PUBLIC, Reflection.getCallerClass(), false);
}// NOTE: the following code may not be strictly correct under// the current Java memory model.// Constructor lookupif (cachedConstructor == null) {if (this == Class.class) {throw new IllegalAccessException("Can not call newInstance() on the Class for java.lang.Class");
}try {
Class<?>[] empty = {};final Constructor<T> c = getConstructor0(empty, Member.DECLARED);// Disable accessibility checks on the constructor// since we have to do the security check here anyway// (the stack depth is wrong for the Constructor's// security check to work) java.security.AccessController.doPrivileged(new java.security.PrivilegedAction<Void>() {public Void run() {
c.setAccessible(true);return null;
}
});
cachedConstructor = c;
} catch (NoSuchMethodException e) {throw new InstantiationException(getName());
}
}
Constructor<T> tmpConstructor = cachedConstructor;// Security check (same as in java.lang.reflect.Constructor)int modifiers = tmpConstructor.getModifiers();if (!Reflection.quickCheckMemberAccess(this, modifiers)) {
Class<?> caller = Reflection.getCallerClass();if (newInstanceCallerCache != caller) {
Reflection.ensureMemberAccess(caller, this, null, modifiers);
newInstanceCallerCache = caller;
}
}// Run constructortry {return tmpConstructor.newInstance((Object[])null);
} catch (InvocationTargetException e) {
Unsafe.getUnsafe().throwException(e.getTargetException());// Not reachedreturn null;
}
}public String getName() {
String name = this.name;if (name == null)this.name = name = getName0();return name;
}// cache the name to reduce the number of calls into the VMprivate transient String name;private native String getName0();
还有很多，暂不记录了。。。。。
//java.lang.reflect 包下 Constructor 代表构造函数 Method 代表方法 Field 代表字段 Array 与数组相关
二、Class类的说明
常用的得到Class类的方法 // Class c=new Class(); 不可以，因为它被私有化了1) Class c=Student.class; //用类名.class 就可以得到Class类的实例2) Student stu=new Student();
Class c=stu.getClass(); //用对象名.getClass();3) Class c=Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//例一 通过调用无参的构造函数,创建类对象public class Test {public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException {
Class clazz=Dog.class;
Dog dog=(Dog)clazz.newInstance();
dog.shout();
}
}
class Dog{void shout(){
System.out.println("汪汪");
}
}通过例一，我并没有看出来利用反射的好处，呃~~
//例二 上例的改写Class clazz=Class.forName("com.weiboo.Dog"); //注意,必须是类的全部Dog dog=(Dog)clazz.newInstance();
dog.shout();//例三 (运行本类,Dog 和 Cat 类,必须有一个无参的构造函数)public class Test {public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
Dog dog=(Dog)createObj(Dog.class);
dog.shout();
Cat cat=(Cat)createObj(Cat.class);
cat.speak();
}
static Object createObj(Class clazz) throws InstantiationException, IllegalAccessException{return clazz.newInstance(); //调用的是newInstance() 方法创建的类对象,它调用的是类中无参的构造方法}
}
class Dog{void shout(){
System.out.println("汪汪");
}
}
class Cat{void speak(){
System.out.println("喵~~~");
}
}三、反射中的其他的类的说明
1) Constructor
代表类中的构造函数 Class 类提供了以下四个方法
public Constructor<?>[] getConstructors() //返回类中所有的public构造器集合，默认构造器的下标为0
public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) //返回指定public构造器，参数为构造器参数类型集合
public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() //返回类中所有的构造器，包括私有的
public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) //返回任意指定的构造器,包括私有的
import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;//例子 得到某个类中指定的某个构造函数所对应的 Constructor对象class Test2 {public static void main(String[] args) throws InstantiationException,
IllegalAccessException, ClassNotFoundException,
NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException,
InvocationTargetException {
Class<Cat> clazz = Cat.class;
Constructor<Cat> c = clazz.getConstructor(int.class, String.class);
Cat cat = (Cat) c.newInstance(20, "加飞猫");
cat.speak();
}class Cat {private String name;private int age;public Cat(int age, String name) {this.age = age;this.name = name;
}public Cat(String content) {
System.out.println("这是构造函数得到的参数" + content);
}void speak() {
System.out.println("喵~~~");
System.out.println("我的名字是" + this.name + "我的年龄是" + this.age);
}
}
}/例子 访问类中的私有构造函数 Class clazz=Cat.class; Constructor c=clazz.getDeclaredConstructor(); c.setAccessible(true); //让私有成员可以对外访问Cat cat=(Cat) c.newInstance(); //对于私有的来说,能不能行?cat.speak();
2) Method 代表类中的方法
Class 类提供了以下四个方法
public Method[] getMethods() //获取所有的共有方法的集合,包扩继承的
public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) // 获取指定公有方法 参数1：方法名 参数2：参数类型集合
public Method[] getDeclaredMethods() //获取所有的方法(包扩私有的),除了继承来的
public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) //获取任意指定方法,除来了继承来的
//调用类中的私有方法main 函数
Class clazz=Cat.class;//调用一个不带参数的方法Method m=clazz.getDeclaredMethod("speak");
m.setAccessible(true);
Cat c=new Cat();
m.invoke(c); //让方法执行
//调用一个带参数的方法Method m=clazz.getDeclaredMethod("eat", int.class,String.class);
m.setAccessible(true);
Cat c=new Cat();
m.invoke(c, 20,"鱼");
class Cat{private String name;private int age;
Cat(){
}public Cat(int age,String name){this.age=age;this. name=name;
}
public Cat(String content){
System.out.println("这是构造函数得到的参数"+content);
} private void speak(){
System.out.println("喵~~~");
System.out.println("我的名字是"+this.name+"我的年龄是"+this.age);
} private void eat(int time,String something){
System.out.println("我在"+time +"分钟内吃了一个"+something);
}
}例子 查看一个类中的所有的方法名public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
Class clazz=Cat.class; /*Method [] methodList=clazz.getMethods() ; //查看所有的公有方法,包扩继承的
for(Method m:methodList){
System.out.println(m.getName());
}*/Method [] methodList=clazz.getDeclaredMethods(); //查看所有的方法,包扩私有的,但不包扩继承的for(Method m:methodList){
System.out.println(m.getName());
}
}3) Field 代表字段
public Field getDeclaredField(String name) // 获取任意指定名字的成员
public Field[] getDeclaredFields() // 获取所有的成员变量,除了继承来的
public Field getField(String name) // 获取任意public成员变量,包含继承来的
public Field[] getFields() // 获取所有的public成员变量
//例子 访问字段public class Test {public static void main(String[] args) throws Exception {
Class clazz=Cat.class; /* Field field= clazz.getField("home");
Cat c=new Cat();
Object obj=field.get(c);
System.out.println(obj); // 家*/
Cat cat=new Cat();
Field [] fieldList= clazz.getDeclaredFields();for(Field f:fieldList){ //访问所有字段f.setAccessible(true);
System.out.println(f.get(cat));
}
}
}
class Cat{private String name="黑猫";private int age=2;public String home="家";
}四、反射的应用
用一个例子来说明一下，比较两个同类对象中的所有字段,不同的并把它输出来。
import java.lang.reflect.Field;import java.util.HashMap;import java.util.Map;public class Test {public static void main(String[] args) throws Exception {
Student stu1 = new Student(24, "李磊", "工程大学", "女");
Student stu2 = new Student(20, "王一", "师大", "男");
Map<String, String> map = compare(stu1, stu2);for (Map.Entry<String, String> item : map.entrySet()) {
System.out.println(item.getKey() + ":" + item.getValue());
}
}static Map<String, String> compare(Student stu1, Student stu2) {
Map<String, String> resultMap = new HashMap<String, String>();
Field[] fieldLis = stu1.getClass().getDeclaredFields(); // 得到stu1所有的字段对象try {for (Field f : fieldLis) {
f.setAccessible(true); // 别忘了，让私有成员可以对外访问Object v1 = f.get(stu1);
Object v2 = f.get(stu2);if (!(v1.equals(v2))) {
resultMap.put(f.getName(), "stu1的值是" + v1 + " stu2的值是"
+ v2);
}
}
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}return resultMap;
}
}class Student {private String name;private String school;private String sex;public Student(int age, String name, String school, String sex) {this.age = age;this.name = name;this.school = school;this.sex = sex;
}private int age;public int getAge() {return age;
}public void setAge(int age) {this.age = age;
}public String getName() {return name;
}public void setName(String name) {this.name = name;
}public String getSchool() {return school;
}public void setSchool(String school) {this.school = school;
}public String getSex() {return sex;
}public void setSex(String sex) {this.sex = sex;
}
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