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Java语言的反射机制 笔记 摘自 http://blog.csdn.net/kaoa000/article/details/8453371

2024-09-03 01:12:12   219人阅读

在Java运行时环境中，对于任意一个类，能否知道这个类有哪些属性和方法？对于任意一个对象，能否调用它的任意一个方法？答案是肯定的。这种动态获取类的信息以及动态调用对象的方法的功能来自于Java 语言的反射（Reflection）机制。

1、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

2、Reflection 是Java被视为动态（或准动态）语言的一个关键性质。这个机制允许程序在运行时透过Reflection APIs取得任何一个已知名称的class的内部信息，包括其modifiers（诸如public, static 等等）、superclass（例如Object）、实现之interfaces（例如Serializable），也包括fields和methods的所有信息，并可于运行时改变fields内容或调用methods

尽管Java不是动态语言，它却有着一个非常突出的动态相关机制：Reflection。这个字的意思是“反射、映象、倒影”，用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说，Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。这种“看透class”的能力（the ability of the program to examine itself）被称为introspection（内省、内观、反省）。Reflection和introspection是常被并提的两个术语

java中，无论生成某个类的多少个对象（实例），这些对象都会对应同一个Class对象。

3、在JDK中，主要由以下类来实现Java反射机制，这些类都位于java.lang.reflect包中
    –Class类：代表一个类（这个类很特殊，位于java.lang包下）。
    –Field 类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。
    –Method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

使用反射生成对象和调用方法：

[java] view plain copy
 
  1. import java.lang.reflect.Method;  
  2.   
  3. public class InvokeTester  
  4. {  
  5.     public int add(int param1,int param2)  
  6.     {  
  7.         return param1 + param2;  
  8.     }  
  9.       
  10.     public String echo(String message)  
  11.     {  
  12.         return "hello : " + message;  
  13.     }  
  14.       
  15.     public static void main(String[] args) throws Exception  
  16.     {  
  17.         Class<?> classType = InvokeTester.class;  
  18.           
  19.         Object invokeTester = classType.newInstance();   
  20.           
  21.         Method addMethod = classType.getMethod("add", new Class[]{int.class,int.class});  
  22.           
  23.         Object result = addMethod.invoke(invokeTester, new Object[]{1,2});  
  24.           
  25.         System.out.println((Integer)result);  
  26.           
  27.         System.out.println("----------");  
  28.           
  29.         Method echoMethod = classType.getMethod("echo", new Class[]{String.class});  
  30.           
  31.         Object result1 = echoMethod.invoke(invokeTester, new Object[]{"world"});  
  32.           
  33.         System.out.println((String)result1);  
  34.     }  
  35. }  


使用反射调用方法的步骤：

      a）要想使用反射，首先需要获得待处理类或对象所对应的Class对象。

      b）获取某个类或某个对象所对应的Class对象的常用的3种方式：

           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，如这个例子中的Class<?> classType = InvokeTester.class;

           3）使用对象的getClass（）方法：String s = “aa”；Class<?> clazz=s.getClass();

      c）通过获取的Class对象，产生一个实例

      d）获得想要调用方的Method对象，如Method addMethod = classType.getMethod("add", new Class[]{int.class,int.class});

      e）通过获得的Method对象，在特定实例（对象）上调用方法:Object result = addMethod.invoke(invokeTester, new Object[]{1,2});

4、Class的newInstance()方法相当于调用不带参数的构造方法来构建对象，如果构造方法带参数，就不能使用这种方法。

使用反射实现对象拷贝的程序：

[java] view plain copy
 
  1. import java.lang.reflect.Constructor;  
  2. import java.lang.reflect.Field;  
  3. import java.lang.reflect.Method;  
  4.   
  5. public class ReflectTester  
  6. {  
  7.     // 该方法实现对Custmoer对象的拷贝  
  8.     public Object copy(Object object) throws Exception  
  9.     {  
  10.         Class<?> classType = object.getClass();  
  11.   
  12.         // Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[]{});  
  13.         //        
  14.         // Object obj = cons.newInstance(new Object[]{});  
  15.         // 以上两行代码等价于下面一行，不带参数  
  16.         // Object obj2 = classType.newInstance();  
  17.         Object objectCopy = classType.getConstructor(new Class[] {}).newInstance(new Object[] {});  
  18.           
  19.         Field[] fields = classType.getDeclaredFields();  
  20.           
  21.         for (Field field : fields)  
  22.         {  
  23.             String name = field.getName();  
  24.             String firstLetter = name.substring(0, 1).toUpperCase();  
  25.             String getMethodName = "get" + firstLetter + name.substring(1);  
  26.             String setMethodName = "set" + firstLetter + name.substring(1);  
  27.   
  28.             Method getMethod = classType.getMethod(getMethodName,new Class[] {});  
  29.             Method setMethod = classType.getMethod(setMethodName,new Class[] { field.getType() });  
  30.   
  31.             Object value = getMethod.invoke(object, new Object[] {});  
  32.   
  33.             setMethod.invoke(objectCopy, new Object[] { value });  
  34.         }  
  35.         return objectCopy;  
  36.     }  
  37.   
  38.     public static void main(String[] args) throws Exception  
  39.     {  
  40.         Customer cu = new Customer("tom", 30);  
  41.         cu.setId(1L);  
  42.         ReflectTester test = new ReflectTester();  
  43.         Customer cu1 = (Customer) test.copy(cu);  
  44.   
  45.         System.out.println(cu1.getId() + cu1.getName() + cu1.getAge());  
  46.     }  
  47. }  
  48.   
  49. class Customer  
  50. {  
  51.     private Long id;  
  52.     private String name;  
  53.     private int age;  
  54.   
  55.     public Customer()  
  56.     {  
  57.   
  58.     }  
  59.     public Customer(String name, int age)  
  60.     {  
  61.         this.name = name;  
  62.         this.age = age;  
  63.     }  
  64.   
  65.     public Long getId()  
  66.     {  
  67.         return id;  
  68.     }  
  69.   
  70.     public void setId(Long id)  
  71.     {  
  72.         this.id = id;  
  73.     }  
  74.   
  75.     public String getName()  
  76.     {  
  77.         return name;  
  78.     }  
  79.   
  80.     public void setName(String name)  
  81.     {  
  82.         this.name = name;  
  83.     }  
  84.   
  85.     public int getAge()  
  86.     {  
  87.         return age;  
  88.     }  
  89.   
  90.     public void setAge(int age)  
  91.     {  
  92.         this.age = age;  
  93.     }  
  94.   
  95. }  


 

    若想通过类的不带参数的构造方法来生成对象，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”,4});

 

5、在java.lang.Object类中定义了getClass()方法，因此对于任意一个Java对象，都可以通过此方法获得对象的类型。Class类是Reflection 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。

    - 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。
    - getConstructors()：获得类的public类型的构造方法。
    - getConstructor(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。
    - newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。

 

6、关于java.lang.reflect.Array类，Array 类提供了动态创建和访问数组元素的各种静态方法。

[java] view plain copy
 
  1. import java.lang.reflect.Array;  
  2.   
  3. public class ArrayTest  
  4. {  
  5.     public static void main(String[] args) throws Exception  
  6.     {  
  7.         Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String");  
  8.           
  9.         Object array = Array.newInstance(classType,10);  
  10.           
  11.         Array.set(array,5,"hello");  
  12.         String str = (String)Array.get(array,5);  
  13.           
  14.         System.out.println(str);  
  15.     }  
  16. }  


Array类提供了newInstance方法，对于一维数组，第一个参数相当于数组中元素的类型，第二个参数是数组的长度。set方法用于给特定数组对象的第几个元素赋值。

7、Integer.Type返回的是int，而Integer.class返回的是Integer类所对应的Class对象：java.lang.Integer

对于多维数组

[java] view plain copy
 
  1. import java.lang.reflect.Array;  
  2.   
  3. public class ArrayTest2  
  4. {  
  5.     public static void main(String[] args)  
  6.     {  
  7.         int[] dims =new int[]{5,10,15};  
  8.           
  9.         Object array = Array.newInstance(Integer.TYPE,dims);  
  10.           
  11.         Object arrayObj = Array.get(array,3);  
  12.           
  13.         //Class<?> classType = arrayObj.getClass().getComponentType();  
  14.           
  15.         arrayObj = Array.get(arrayObj,5);  
  16.           
  17.         Array.set(arrayObj,10,34);  
  18.           
  19.         int[][][] arrayCast = (int[][][])array;  
  20.           
  21.         System.out.println(arrayCast[3][5][10]);  
  22.           
  23.     }  
  24. }  

Array.newInstance(Integer.TYPE,dims);相当于定义了一个多维数组，数组的维度使用一个int数组指定，这里是dims，也就是说arra是一个三维数组，维度分别是5,10,15，

Object arrayObj = Array.get(array,3);是取array数组的第一维的下标为3的对象，返回一个二维数组，arrayObj = Array.get(arrayObj,5);就是取二维数组的下标为5的一行，得到一维数组，Array.set(arrayObj,10,34);设置一维数组的下标10位置元素为34。array就是一个三维数组，所以可以转换。

8、对私有方法的访问

[java] view plain copy
 
  1. public class Private2  
  2. {  
  3.     private String name = "zhangsan";  
  4.     public String getName()  
  5.     {  
  6.         return this.name;  
  7.     }  
  8. }  
  9.   
  10.   
  11. public class TestPrivate2  
  12. {  
  13.     public static void main(String[] args) throws Exception  
  14.     {  
  15.         Private2 p = new Private2();  
  16.           
  17.         Class<?> classType = p.getClass();  
  18.           
  19.         Field field = classType.getDeclaredField("name");  
  20.           
  21.         field.setAccessible(true);  
  22.           
  23.         field.set(p,"lisi");  
  24.           
  25.         String str = p.getName();  
  26.           
  27.         System.out.println(str);  
  28.           
  29.     }  
  30. }  
  31. 对私有方法进行调用时，必须使用method.setAccessible(true)来禁止java虚拟机对此对象进行的java访问规则检查，如果不设置，默认就是setAccessible(falsse),将执行Java访问规则检查，这时外部类是不能访问类内部的私有方法的，所以会报错。  
[java] view plain copy
 
  1.   
对私有成员变量的访问：
[java] view plain copy
 
  1. public class TestPrivate2  
  2. {  
  3.     public static void main(String[] args) throws Exception  
  4.     {  
  5.         Private2 p = new Private2();  
  6.           
  7.         Class<?> classType = p.getClass();  
  8.           
  9.         Field field = classType.getDeclaredField("name");  
  10.           
  11.         field.setAccessible(true);  
  12.           
  13.         field.set(p,"lisi");  
  14.           
  15.         String str = p.getName();  
  16.           
  17.         System.out.println(str);  
  18.           
  19.     }  
  20. }  
  21.   
  22.   
  23.   
  24. public class Private2  
  25. {  
  26.     private String name = "zhangsan";  
  27.     public String getName()  
  28.     {  
  29.         return this.name;  
  30.     }  
  31. }  
 
9、关于Class class（Class类）
众所周知Java有个Object class，是所有Java classes的继承根源，其内声明了数个methods：hashCode()、equals()、clone()、toString()、getClass()等。其中getClass()返回一个Class object。Class class十分特殊。它和一般classes一样继承自Object，其实体用以表达Java程序运行时的classes和interfaces，也用来表达enum、array、primitive Java types（boolean, byte, char, short, int, long, float, double）以及关键词void。当一个class被加载，或当加载器（class loader）的defineClass()被JVM调用，JVM 便自动产生一个Class object。如果您想借由“修改Java标准库源码”来观察Class object的实际生成时机（例如在Class的constructor内添加一个println()），不能够！因为Class并没有public constructor
Class是Reflection起源。针对任何您想探勘的class，唯有先为它产生一个Class object，接下来才能经由后者唤起为数十多个的Reflection APIs
Class的getSuperclass（）返回类的父类的Class对象。

Java语言的反射机制 笔记 摘自 http://blog.csdn.net/kaoa000/article/details/8453371


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