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java笔记--反射机制之基础总结与详解
一.反射之实例化Class类的5种方式：
java的数据类型可以分为两类，即引用类型和原始类型（即基本数据类型）。
对于每种类型的对象，java虚拟机会实例化不可变的java.lang.Class对象。
它提供了在运行时检查对象属性的方法，这些属性包括它的成员和类型信息。
更重要的是Class对象是所有反射API的入口。
Class类是泛型类，可以使用@SuppressWarnings("unchecked")忽略泛型或者使用Class<V>类型。
获得Class对象的5种方式：
1."Object.getClass()" : 如果一个类的对象可用，则最简单的获得Class的方法是使用Object.getClass()。
当然，此方式只对引用类型有效。2. ".class"------------- : 如果类型可用但没有对象，则可以在类型后加上".class"来获得Class对象。这也是使原始类型
获得Class对象最简单的方式：
3."Class.forName()"---: 如果知道类的全名，则可以使用静态方法Class.forName()来获得Class对象，它不能用在原始类型上，但是可以用在原始类型数组上。(注：此方式会抛出ClassNotFoundException异常)
4. "包装类的TYPE域"-----: 每一个原始类型和void都有包装类。利用其TYPE域就可以获得Class对象。
5."以Class为返回值的方法": 如获取内部类的getDeclaredClasses()方法，此时返回一个对象数组
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代码实例：
package com.xhj.reflection_excetion;/** * 反射之实例化Class类的5种方式 * * @author XIEHEJUN * */public class InstantiateClassObject { @SuppressWarnings("rawtypes") public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { System.out.print("第一种方式--用Object.getClass()方法获取到的String类的对象为： "); Class class1 = new String().getClass(); System.out.println(class1.getName()); System.out.print("第二种方式--用.class()方法获取到的String类的对象为： "); class1 = String.class; System.out.println(class1.getName()); System.out.print("第三种方式--用.forName()方法获取到的String类的对象为： "); class1 = Class.forName("java.lang.String"); System.out.println(class1.getName()); System.out.print("第四种方式--用包装类的TYPE域获取到的Integer类的对象为： "); class1 = Integer.TYPE; System.out.println(class1.getName()); System.out.println("第五种方式--用getDeclaredClasses()获取String类的内部类对象："); Class<?>[] clazz = new String().getClass().getDeclaredClasses(); for (Class<?> class2 : clazz) { System.out.println("\t"+class2); } }}
结果为：
注：除了java.lang.reflect.ReflectPermission和java.lang.reflect包外，所有类都没有公共的
构造方法。为了获得这些类的对象，必须使用Class类中适当的方法，对于不同的数据类型，Class
对象的获得方式是不同。
二.反射之查看类的定义：
通常类的声明包括常见修饰符(public,protected,private,abstract,static,final,strictfp等)、
类的名称、类的泛型参数、类的继承类(实现的接口)、类的注解等信息。
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。
每一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；
基本数据类型和关键字void也表示为Class对象。
Class没有公共的构造方法。
Class对象是在加载类时由Java虚拟机以及通过调用类加载器中的defineClass方法自动构造的。
Class类常用方法：
forName(String className)-: 根据给定的名称获得Class对象
getAnnotations()------------: 返回此Class对象上存在的注释
getCanonicalName() --------: 返回Java Language Specification 中所定义的底层类的规范化名称
getGenericInterfaces()------: 返回泛型形式的对象类所实现的接口
getGenericSuperclass() -----: 返回泛型形式的对象类所直接继承的超类
getModifuers() --------------: 返回此类或接口以整数编码的Java语言修饰符
getTypeParameters() -------: 按声明顺序返回TypeVariable对象的一个数组
注：Java语言预定义的注解只有@Deprecated可以在运行时获得。
实例代码：
package com.xhj.reflection_excetion;import java.lang.annotation.Annotation;import java.lang.reflect.Modifier;import java.lang.reflect.Type;import java.lang.reflect.TypeVariable;/** * 查看类的定义 * * @author XIEHEJUN * */public class CheckClassStatement { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { Class<?> classtest = Class.forName("java.util.ArrayList"); System.out.println("1.根据给定的名称获得Class对象：" + classtest.getName()); Annotation[] annotations = classtest.getAnnotations(); System.out.print("2.获取此对象上的注解为："); if (annotations.length > 0) { for (Annotation annotation : annotations) { System.out.println(annotation + "\t"); } } else { System.out.println("空"); } System.out.println("3.获得Java语言规范化名称：" + classtest.getCanonicalName()); System.out.println("4.获取类上的修饰符：共有" + classtest.getModifiers() + "个，为： " + Modifier.toString(classtest.getModifiers())); TypeVariable<?>[] typeV = classtest.getTypeParameters(); System.out.print("5.在对象上获取到的泛型是:"); if (typeV.length > 0) { for (TypeVariable<?> typeVariable : typeV) { System.out.println(typeVariable); } } else { System.out.println("空"); } System.out.println("6.在对象上获取到的接口为："); // 使用getInterfaces()不包含泛型;使用getGenericInterfaces包含泛型 Type[] intefaces = classtest.getGenericInterfaces(); if (intefaces.length > 0) { for (Type type : intefaces) { System.out.println("\t" + type); } } else { System.out.println("空"); } Class class2 = classtest.getSuperclass(); System.out.print("7.在对象上获取直接继承类："); if (class2 != null) { System.out.println(class2); } else { System.out.println("空"); } }}
结果为:
注：getSuperclass()方法也不能获得有泛型信息的父类
三.反射之获得Class对象表示实体的名称
对于不同类型的对象，其Class对象的名称是不同的，反过来说就是从这个名称就可以知道该对象的类型。
注：
1.如果此类对象表示的是非数组类型的引用类型，则返回该类的二进制名称。
2.如果此类对象表示一个基本类型或者void，则返回其对应的Java语言的关键字的字符串。
3.如果此类对象表示一个数组类，名字的内部形式为"[元素编码"，其深度为几维，就有几个"["。
其元素类型编码为：
——————————————————————————————————————————————————
元素类型 编 码
boolean Z
byte B
char C
short S
int I
float F
double D
long J
class or interfaces Lclassname(即当元素是引用类型或者接口的时候，编码为"L+类名")
____________________________________________________
实例代码：
package com.xhj.reflection_excetion;/** * 获取对象实体的名称 * * @author XIEHEJUN * */public class GetClassEntityName { /** * 数组元素类型编码为： * 元素类型 编码 * boolean Z * byte B * char C * short S * int I * float F * double D * long J * class or interfaces Lclassname(即当元素是引用类型或者接口的时候，编码为"L+类名") */ public static void main(String[] args) { System.out.println("获取非数组类型的引用类型，返回该类的二进制名称: " + new String().getClass().getName()); System.out.println("获取基本类型，返回其对应的Java语言的关键字的字符串: " + int.class.getName()); System.out.println("获取void类型，返回其对应的Java语言的关键字的字符串: " + void.class.getName()); System.out.println("获取一维数组类型的基本类型，返回‘[+元素编码‘: " + new int[2].getClass().getName()); System.out.println("获取一维数组类型的引用类型，返回‘[+元素编码‘: " + new String[2].getClass().getName()); System.out.println("获取二维数组类型的基本类型，返回‘[+元素编码‘: " + new int[2][3].getClass().getName()); System.out.println("获取二维数组类型的引用类型，返回‘[+元素编码‘: " + new String[2][3].getClass().getName()); System.out.println("用getCanonicalName()获取二维数组类型的基本类型，返回数组名称" + new int[2][3].getClass().getCanonicalName()); System.out.println("用getCanonicalName()获取二维数组类型的引用类型，返回数组名称" + new String[2][3].getClass().getCanonicalName()); }}
结果为：
注：
对于数组来说，用getCanonicalName()方法可以获取的到数组的名称，且比较容易接受和辨认
四.反射之查看类的成员
我们要查看类的定义，首先想到的当然是API文档，但若是找不到API文档又该如何呢？此时就要用到Java的反射机制了。
另外我们在无法查看源代码的情况下，也可以通过反射机制查看类的成员，包括"域，构造方法，普通方法和内部类"等。
主要用到的方法：
getConstructors() -------: 返回由该类对象的所有构造方法组成的数组
getDeclaredFields() -----: 返回由该类对象的所有非继承域组成的数组
getDeclaredMethods() -- : 返回由该类对象的所有非继承方法组成的数组
getFields() -------------- : 返回由该类对象的所有公共域组成的数组
getMethod() -------------: 返回由该类对象的所有公共方法组成的数组
代码实例：
package com.xhj.reflection_excetion;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;/** * 查看类的成员 * * @author XIEHEJUN * */public class CheckClassMembers { public static void main(String[] args) { Class<?> strclass = new String().getClass(); // 查看构造方法 System.out.println(strclass.getName() + "的构造方法有："); Constructor<?>[] constructors = strclass.getConstructors(); if (constructors.length > 0) { for (Constructor<?> constructor : constructors) { System.out.println("\t" + constructor); } } else { System.out.println("空"); } // 查看非继承域 System.out.println(strclass.getName() + "的非继承域有："); Field[] declaredFields = strclass.getDeclaredFields(); if (declaredFields.length > 0) { for (Field field : declaredFields) { System.out.println("\t" + field); } } else { System.out.println("空"); } // 查看非继承方法 System.out.println(strclass.getName() + "的非继承方法有："); Method[] declaredMethods = strclass.getDeclaredMethods(); if (declaredMethods.length > 0) { for (Method method : declaredMethods) { System.out.println("\t" + method); } } else { System.out.println("空"); } // 查看所有公共域 System.out.println(strclass.getName() + "的所有域有："); Field[] fields = strclass.getFields(); if (fields.length > 0) { for (Field field : fields) { System.out.println("\t" + field); } } else { System.out.println("空"); } // 查看所有公共的方法 System.out.println(strclass.getName() + "的所有继承方法有："); Method[] methods = strclass.getMethods(); if (methods.length > 0) { for (Method method : methods) { System.out.println("\t" + method); } } else { System.out.println("空"); } }}
结果为：
（打印出来的数据太多，这里之展示部分结果~）
注：对于私有域或方法，如果有安全管理器，可能会报异常。
五：反射之查看内部类消息
Class类的getDeclaredClasses()方法返回Class对象的一个数组，这些对象反映声明为该Class对象
所表示的类的成员的所有类和接口，包括该类所声明的公共、保护、默认（包）访问及私有类和接口，
但不包括继承的类和接口。若该类不将任何类或接口声明为成员，或者该对象表示基本类型、数组类或
void，则该方法返回一个长度为0的数组。
public Class<?> [] getDeclaredClasses() throws SecurityException
注：利用Class类的getDeclaredClasses()方法可以获得一个数组，其中的每一个成员代表一个内部类的类对象。
然后我们可以像获取普通类的信息一样，获取到内部类的信息。
代码实例：
package com.xhj.reflection_excetion;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;/** * 查看内部类的消息 * * @author XIEHEJUN * */public class CheckInnerClass { public static void main(String[] args) { Class<?> clazz = new String().getClass(); Class[] class1 = clazz.getDeclaredClasses(); for (int i = 0; i < class1.length; i++) { Class<?> innerclass = class1[i]; System.out .println("================================================================"); System.out.println("内部类" + i + "为： " + innerclass.getName()); System.out.println("内部类" + i + "的父类为：" + innerclass.getSuperclass().getName()); System.out.print("内部类" + i + "的所有公共域为："); Field[] field = innerclass.getFields(); if (field.length > 0) { System.out.println(); for (Field field2 : field) { System.out.println("\t" + field2); } } else { System.out.println("空"); } System.out.print("内部类" + i + "的非继承域为："); Field[] declaredfield = innerclass.getDeclaredFields(); if (declaredfield.length > 0) { System.out.println(); for (Field field2 : declaredfield) { System.out.println("\t" + field2); } } else { System.out.println("空"); } System.out.print("内部类" + i + "的所有公共方法为："); Method[] methods = innerclass.getMethods(); if (methods.length > 0) { System.out.println(); for (Method method : methods) { System.out.println("\t" + method); } } else { System.out.println("空"); } System.out.print("内部类" + i + "的非继承方法为："); Method[] declaredmethods = innerclass.getDeclaredMethods(); if (declaredmethods.length > 0) { System.out.println(); for (Method method : declaredmethods) { System.out.println("\t" + method); } } else { System.out.println("空"); } } }}
结果为：
（打印出来的数据太多，这里之展示部分结果~）
六.反射之按继承层次对类排序
Java提供了instanceof运算符来比较两个类（或接口）之间是否存在继承关系。
但是对于多个类来说，这种方法是很麻烦的。这时候，我们要做的应该是利用
java的反射机制来对存在继承关系的类进行排序。
主要方法：
TreeSet<E> 是基于TreeMap的NavigableSet实现的。它使用元素的自然顺序对
元素进行排序，或者根据创建set时提供的Comparator进行排序，具体取决于
使用的构造方法。本节采用Class类中的isAssignableFrom()方法来判断当前
Class 对象所表示的类与给定的Class对象所表示的类之间的关系，若相同或
是父类则返回true，否则返回false。
public boolean isAssignableFrom(Class<?> clazz)
注：Java中与排序相关的接口有Comparable和Comparator。这两个接口通过对象之
间比较的结果--一个有符号的整数来比较对象的大小。实现任何一个接口都可
以让对象具有排序的能力。固可以用TreeSet也可以用Arrays.sort()来进行排序。
代码实例：
package com.xhj.reflection_excetion;import java.awt.Container;import java.util.Comparator;import java.util.TreeSet;import javax.swing.JComponent;import javax.swing.JPanel;/** * 比较并将类按继承关系排序 * * @author XIEHEJUN * */public class CompareClasses implements Comparator<Class<?>> { @Override public int compare(Class<?> o1, Class<?> o2) { if (o1.equals(o2)) { return 0; } else if (o1.isAssignableFrom(o2)) { return -1; } else if (o2.isAssignableFrom(o1)) { return 1; } else { throw new IllegalArgumentException(o1+"和"+o2+"两个类之间没有联系"); } } public static void main(String[] args) { TreeSet<Class<?>> treeSet = new TreeSet<Class<?>>( new CompareClasses()); System.out.println("添加类——JComponent.class"); treeSet.add(JComponent.class); System.out .println("添加类——Container.class"); treeSet.add(Container.class); System.out.println("添加类——JPanel.class"); treeSet.add(JPanel.class); System.out.println("=================排序后为====================="); for (Class<?> class1 : treeSet) { System.out.println(class1); } }}
结果为：
