[2014-09-11]JAVA笔记_反射(Reflection)
2014-09-11 13:06
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一、简介
JAVA 的反射机制可以在java运行时动态获取类的信息以及动态调用对象的方法。
二、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的方法。
· 在运行是调用任意一个对象的方法。
三、 在JDK中，主要由一下类来实现Java反射机制，这些类都位于 java.lang.reflec 包中
· Class 类： 代表一个类。（特殊：位于java.lang包下。每个类都会有与之关联的Class）
· Field 类： 代表类的成员变量（成员变量也成为类的属性）。
· Methoud 类： 代表类的方法。
· Constructor 类： 代表类的构造方法。
· 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。
四、 使用反射调用类的方法
· Java 中，无论生成某个类的多少个对象，这些对象都会对应于同一个 Class 对象。
例子：使用反射调用某个类中的某个方法
总结： 想要使用反射机制调用某个类中的方法，大致步骤如下：
1. 获得类对应的Class对象。
2. 可以使用 newInstance() 方法生成类的实例。
3. 获得 Method 对象。使用Class对象的 getMethod() 方法。参数1：需要获得方法的名称； 参数2： 这个方法接受哪些参数，把这些参数所对应的Class对象以数组或者离散的方式传入进去。
4. Method 对象获得后使用 invoke() 方法实现真正的调用。参数1： 你所需要调用的是哪个对象的方法； 参数2： 方法接受的参数。
备注：步骤3和4中的参数2，是对应关系。可以把第一个看成描述参数，第二个是实际参数。
五、 获取某个类或某个对象所对应的 Class 对象的常用的3中方式：
1. 使用 Class 类的静态方法 forName()： Class.forName("java.lang.String")；
2. 使用类的.class 语法：String.class；
3. 使用对象的 getClass() 方法：String s = "aaa"; Class<?> class = s.getClass();
六、通过类的构造方法来生成对象
若想通过类的不带参数的构造方法来生成对象，我们有两种方式：
1) 先获得 Class 对象，然后通过该 Class 对象的 newInstance()方法直接生成即可：
Class<?> classType = String.class;
Object obj = classType.newInstance();
2) 先获得 Class 对象，然后通过该对象获得对应的 Constructor 对象，再通过该 Constructor对象的 newInstance()方法生成：
Class<?> classType = Customer.class;
Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[]{});
Object obj = cons.newInstance(new Object[]{});
若想通过类的带参数的构造方法生成对象，只能使用下面这一种方式：
Class<?> classType = Customer.class;
Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[]{String.class, int.class});
Object obj = cons.newInstance(new Object[]{“hello” , 3});
七、常用方法
·Class类是Reflectoin API 中的核心类，它有以下方法：
- getName()： 获得类的完整名字。
- getFields()： 获得类的 public 类型的属性。
- getDeclaredFields()：获得类的所有属性。
- getMethods()： 获得类的 public 类型的方法。
- getDeclaredMethods()：获得类的所有方法。
- getMehod(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。
- getConstructors()：获得类的 public 类型的构造方法。
- getConstructor(Class[] paramterTypes)：获得类的特定构造方法，parameterTypes 参数指定构造方法的参数类型。
- newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。
八、 Array类
java.lang.Array 类提供了动态创建和访问数组元素的各种静态方法。
一维数组
二维数组：
Integer.TYPE 返回的是int， 而Integer.class返回的是 Integer 类所对应的 Class 对象。
九、使用反射访问私有成员变量、方法
java访问私有成员变量
package com.bob.reflection;
public class PrivateMember {
private String name = "zhangsan";
private String name2 = "lisi";
public String getName(){
return name;
}
}
JAVA 的反射机制可以在java运行时动态获取类的信息以及动态调用对象的方法。
二、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的方法。
· 在运行是调用任意一个对象的方法。
三、 在JDK中，主要由一下类来实现Java反射机制，这些类都位于 java.lang.reflec 包中
· Class 类： 代表一个类。（特殊：位于java.lang包下。每个类都会有与之关联的Class）
· Field 类： 代表类的成员变量（成员变量也成为类的属性）。
· Methoud 类： 代表类的方法。
· Constructor 类： 代表类的构造方法。
· 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。
四、 使用反射调用类的方法
· Java 中，无论生成某个类的多少个对象，这些对象都会对应于同一个 Class 对象。
/**
* 读取命令行参数指定的类名，然后打印这个类所具有的方法
*/
package com.bob.reflection;
import java.lang.reflect.Method;
public class DumpMethods {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//使用反射第一步首先获你想操作类的对应的Class对象
Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String"); //通过Class的静态方法获取类名
Method[] methodType = classType.getDeclaredMethods(); //获得所有声明的方法
for(Method method : methodType){
System.out.println(method);
}
}
}例子：使用反射调用某个类中的某个方法
package com.bob.reflection;
import java.lang.reflect.Method;
public class InvokeTest {
public int add(int param1, int param2){
return param1 + param2;
}
public String echo(String message){
return "Hello：" + message;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
// InvokeTest test = new InvokeTest();
// System.out.println(test.add(1, 2));
// System.out.println(test.echo("Bob"));
//使用反射完成功能
//第一步还是获取类所对应的Class对象
Class<?> classType = InvokeTest.class; //通过类名.class语法方式获得类的Class对象
//使用newInstance()方法生成invokeTest实例
Object invokeTest = classType.newInstance();
//获取类中的指定方法。参数1：方法名； 参数2：方法参数对应的Class对象所构成的Class类型数组
Method addMethod = classType.getMethod("add", new Class[]{int.class, int.class} ); //addMethod方法会对应上add方法
//使用Method类中的invoke()方法调用目标方法。
//参数1：调用哪个对象的方法； 参数2：方法实际接受的参数
Object result = addMethod.invoke(invokeTest, new Object[]{1, 2}); //调用invokeTest对象的addMethod()方法，传递参数
System.out.println((Integer)result); //可以不加Integer，默认返回的是对象
System.out.println("-----------------------------");
//获得类中的指定方法。调用方法前先获得Method对象
Method echoMethod = classType.getDeclaredMethod("echo", new Class[]{String.class});
//调用对应的目标方法
Object result2 = echoMethod.invoke(invokeTest, new Object[]{"Tom"}); //调用invokeTest对象的echoMethod方法，传入参数
System.out.println((String)result2); //可省略强制转换。invoke()方法的返回值总是对象，如果实际是基本类型会自动转换。
}
}总结： 想要使用反射机制调用某个类中的方法，大致步骤如下：
1. 获得类对应的Class对象。
2. 可以使用 newInstance() 方法生成类的实例。
3. 获得 Method 对象。使用Class对象的 getMethod() 方法。参数1：需要获得方法的名称； 参数2： 这个方法接受哪些参数，把这些参数所对应的Class对象以数组或者离散的方式传入进去。
4. Method 对象获得后使用 invoke() 方法实现真正的调用。参数1： 你所需要调用的是哪个对象的方法； 参数2： 方法接受的参数。
备注：步骤3和4中的参数2，是对应关系。可以把第一个看成描述参数，第二个是实际参数。
五、 获取某个类或某个对象所对应的 Class 对象的常用的3中方式：
1. 使用 Class 类的静态方法 forName()： Class.forName("java.lang.String")；
2. 使用类的.class 语法：String.class；
3. 使用对象的 getClass() 方法：String s = "aaa"; Class<?> class = s.getClass();
六、通过类的构造方法来生成对象
若想通过类的不带参数的构造方法来生成对象，我们有两种方式：
1) 先获得 Class 对象，然后通过该 Class 对象的 newInstance()方法直接生成即可：
Class<?> classType = String.class;
Object obj = classType.newInstance();
2) 先获得 Class 对象，然后通过该对象获得对应的 Constructor 对象，再通过该 Constructor对象的 newInstance()方法生成：
Class<?> classType = Customer.class;
Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[]{});
Object obj = cons.newInstance(new Object[]{});
若想通过类的带参数的构造方法生成对象，只能使用下面这一种方式：
Class<?> classType = Customer.class;
Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[]{String.class, int.class});
Object obj = cons.newInstance(new Object[]{“hello” , 3});
package com.bob.reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectionTester {
//实现对Customer对象的拷贝
public Object copy(Object object) throws Exception{
Class<?> classType = object.getClass(); //返回调用getClass()方法运行期的Class对象
// System.out.println(classType.getName());
//要实现将原有的对象拷贝到新的对象首先创建一个新的对象，然后将属性拷贝到新对象
Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[]{}); //{}里面代表构造方法的参数
Object objectCopy = cons.newInstance(new Object[]{}); //通过构造方法生成对象
//以上两行代码等价于下面一行。（无参时）
//Object objectCopy = classType.newInstance();
//获得对象的所有成员变量
Field[] fields = classType.getDeclaredFields();
for(Field field : fields){
String name = field.getName(); //获得所有属性的名字
//要调用方法需要首先获得Method对象，Method对象的第一个参数是方法的名称。
//方法名规律是属性的首字母大写+前缀
String firstLetter = name.substring(0, 1).toUpperCase(); //将属性的值从第0个开始拷贝到第0个（首字母），然后转换为大写
String getMethodName = "get" + firstLetter + name.substring(1); //获得方法的名称
String setMethodName = "set" + firstLetter + name.substring(1, name.length()); //从第1个开始，到最后一个
//转向Method对象。描述方法
Method getMethod = classType.getMethod(getMethodName, new Class[]{});
Method setMethod = classType.getMethod(setMethodName, new Class[]{field.getType()}); //获取属性的类型
//调用方法
Object value = getMethod.invoke(object, new Object[]{}); //在目标对象上调用目标对象的方法
setMethod.invoke(objectCopy, new Object[]{value}); //将值拷贝到指定对象
}
return objectCopy;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
Customer customer = new Customer("Tom", 20);
customer.setId(new Long(10010));
ReflectionTester reflectionTester = new ReflectionTester();
Customer obj2 = (Customer)reflectionTester.copy(customer);
// Object obj =reflectionTester.copy(customer);
// Customer obj2 = (Customer)obj;
System.out.println(obj2.getId() + ", " + obj2.getName() + ", " + obj2.getAge());
}
}
class Customer{
private Long id; //使用包装类型
private String name;
private int age;
public Customer(){
}
public Customer(String name, int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
public Long getId() {
return id;
}
public void setId(Long id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}七、常用方法
·Class类是Reflectoin API 中的核心类，它有以下方法：
- getName()： 获得类的完整名字。
- getFields()： 获得类的 public 类型的属性。
- getDeclaredFields()：获得类的所有属性。
- getMethods()： 获得类的 public 类型的方法。
- getDeclaredMethods()：获得类的所有方法。
- getMehod(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。
- getConstructors()：获得类的 public 类型的构造方法。
- getConstructor(Class[] paramterTypes)：获得类的特定构造方法，parameterTypes 参数指定构造方法的参数类型。
- newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。
八、 Array类
java.lang.Array 类提供了动态创建和访问数组元素的各种静态方法。
一维数组
package com.bob.reflection;
import java.lang.reflect.Array;
public class ArrayTester1 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String"); //获得字符串类的Class对象
Object array = Array.newInstance(classType, 10); //参数1：数组当中的每个元素的类型
Array.set(array, 5, "hello"); //设置array数组的第5个索引的值
String str = (String)Array.get(array, 5); //获取array数组的第5个元素
System.out.println(str);
}
}二维数组：
Integer.TYPE 返回的是int， 而Integer.class返回的是 Integer 类所对应的 Class 对象。
package com.bob.reflection;
import java.lang.reflect.Array;
public class ArrayTester2 {
public static void main(String[] args) {
int[] dims = new int[]{5, 10, 15};
Object array = Array.newInstance(Integer.TYPE, dims); //数组的维度由dims决定
Object arrayObj = Array.get(array, 3);
// Class<?> clasType = arrayObj.getClass().getComponentType();
arrayObj = Array.get(arrayObj, 5);
Array.setInt(arrayObj, 10, 37);
int[][][] arrayCase = (int[][][]) array;
System.out.println(arrayCase[3][5][10]);
}
}九、使用反射访问私有成员变量、方法
package com.bob.reflection;
public class Private {
private String sayHello(String name){ //私有方法
return "Hello: " + name;
}
}package com.bob.reflection;
import java.lang.reflect.Method;
public class PrivateTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> classType = Class.forName("com.bob.reflection.Private");
//通过构造方法创建对象
Object pri = classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});
//使用getDeclaredMethod()方法获得声明的方法。getMethod()方法只能获得public权限的方法
Method myMethod = classType.getDeclaredMethod("sayHello", new Class[]{String.class});
//AccessibleObject类提供了一个标志控制是否执行java访问控制检查
myMethod.setAccessible(true); //压制java语言的访问控制检查。Method类继承自AccessibleObject类
String str = (String)myMethod.invoke(pri, new Object[]{"Bob"});
System.out.println(str);
}
}java访问私有成员变量
package com.bob.reflection;
public class PrivateMember {
private String name = "zhangsan";
private String name2 = "lisi";
public String getName(){
return name;
}
}
package com.bob.reflection;
import java.lang.reflect.Field;
public class PrivateMemberTest {
public static void main(String[] args) throws Exception{
// Class<?> classType = Class.forName("com.bob.reflection.PrivateMember");
Class<?> classType = PrivateMember.class;
Object obj = classType.getConstructor(new Class[]{}).
newInstance(new Object[]{});
Field member = classType.getDeclaredField("name"); //获得私有属性名称
Field member2 = classType.getDeclaredField("name2");
member.setAccessible(true); //压制java语言默认访问控制检查
member2.setAccessible(true); //压制java对第二个属性的访问修饰检查
member.set(obj, "Bob");
member2.set(obj, "Tom");
Object obj2 = classType.getMethod("getName", new Class[]{})
.invoke(obj, new Object[]{});
System.out.println((String)obj2);
System.out.println(member2.get(obj)); //直接是用Field的get()
}
}
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