(轉自csdn)
反射是框架設計的靈魂
(使用的前提條件:必須先得到代表的字節碼的Class,Class類用于表示.class文件(字節碼))
一、反射的概述
JAVA反射機制是在運行狀態中,對于任意一個類,都能夠知道這個類的所有屬性和方法;對于任意一個對象,都能夠調用它的任意一個方法和屬性;這種動態獲取的信息以及動態調用對象的方法的功能稱為java語言的反射機制。
要想解剖一個類,必須先要獲取到該類的字節碼文件對象。而解剖使用的就是Class類中的方法.所以先要獲取到每一個字節碼文件對應的Class類型的對象.
以上的總結就是什么是反射
反射就是把java類中的各種成分映射成一個個的Java對象
例如:一個類有:成員變量、方法、構造方法、包等等信息,利用反射技術可以對一個類進行解剖,把個個組成部分映射成一個個對象。
? ? ?(其實:一個類中這些成員方法、構造方法、在加入類中都有一個類來描述)
如圖是類的正常加載過程:反射的原理在與class對象。
熟悉一下加載的時候:Class對象的由來是將class文件讀入內存,并為之創建一個Class對象。
其中這個Class對象很特殊。我們先了解一下這個Class類
二、查看Class類在java中的api詳解(1.7的API)
如何閱讀java中的api詳見java基礎之——String字符串處理
Class?類的實例表示正在運行的 Java 應用程序中的類和接口。也就是jvm中有N多的實例每個類都有該Class對象。(包括基本數據類型)
Class?沒有公共構造方法。Class?對象是在加載類時由 Java 虛擬機以及通過調用類加載器中的defineClass?方法自動構造的。也就是這不需要我們自己去處理創建,JVM已經幫我們創建好了。
沒有公共的構造方法,方法共有64個太多了。下面用到哪個就詳解哪個吧
三、反射的使用(這里使用Student類做演示)
先寫一個Student類。
1、獲取Class對象的三種方式
1.1 Object ——> getClass();
1.2 任何數據類型(包括基本數據類型)都有一個“靜態”的class屬性
1.3 通過Class類的靜態方法:forName(String ?className)(常用)
其中1.1是因為Object類中的getClass方法、因為所有類都繼承Object類。從而調用Object類來獲取
[java]?view plain?copy
package?fanshe;??
/**
?*?獲取Class對象的三種方式
?*?1?Object?——>?getClass();
?*?2?任何數據類型(包括基本數據類型)都有一個“靜態”的class屬性
?*?3?通過Class類的靜態方法:forName(String??className)(常用)
?*
?*/??
public?class?Fanshe?{??
public?static?void?main(String[]?args)?{??
//第一種方式獲取Class對象????
Student?stu1?=new?Student();//這一new?產生一個Student對象,一個Class對象。??
Class?stuClass?=?stu1.getClass();//獲取Class對象??
????????System.out.println(stuClass.getName());??
//第二種方式獲取Class對象??
Class?stuClass2?=?Student.class;??
System.out.println(stuClass?==?stuClass2);//判斷第一種方式獲取的Class對象和第二種方式獲取的是否是同一個??
//第三種方式獲取Class對象??
try?{??
Class?stuClass3?=?Class.forName("fanshe.Student");//注意此字符串必須是真實路徑,就是帶包名的類路徑,包名.類名??
System.out.println(stuClass3?==?stuClass2);//判斷三種方式是否獲取的是同一個Class對象??
}catch?(ClassNotFoundException?e)?{??
????????????e.printStackTrace();??
????????}??
????}??
}??
注意:在運行期間,一個類,只有一個Class對象產生。
三種方式常用第三種,第一種對象都有了還要反射干什么。第二種需要導入類的包,依賴太強,不導包就拋編譯錯誤。一般都第三種,一個字符串可以傳入也可寫在配置文件中等多種方法。
2、通過反射獲取構造方法并使用:
student類:
[java]?view plain?copy
package?fanshe;??
public?class?Student?{??
//---------------構造方法-------------------??
//(默認的構造方法)??
????Student(String?str){??
System.out.println("(默認)的構造方法?s?=?"?+?str);??
????}??
//無參構造方法??
public?Student(){??
System.out.println("調用了公有、無參構造方法執行了。。。");??
????}??
//有一個參數的構造方法??
public?Student(char?name){??
System.out.println("姓名:"?+?name);??
????}??
//有多個參數的構造方法??
public?Student(String?name?,int?age){??
System.out.println("姓名:"+name+"年齡:"+?age);//這的執行效率有問題,以后解決。??
????}??
//受保護的構造方法??
protected?Student(boolean?n){??
System.out.println("受保護的構造方法?n?=?"?+?n);??
????}??
//私有構造方法??
private?Student(int?age){??
System.out.println("私有的構造方法???年齡:"+?age);??
????}??
}??
共有6個構造方法;
測試類:
[java]?view plain?copy
package?fanshe;??
import?java.lang.reflect.Constructor;??
/*
?*?通過Class對象可以獲取某個類中的:構造方法、成員變量、成員方法;并訪問成員;
?*?
?*?1.獲取構造方法:
?*??????1).批量的方法:
?*??????????public?Constructor[]?getConstructors():所有"公有的"構造方法
????????????public?Constructor[]?getDeclaredConstructors():獲取所有的構造方法(包括私有、受保護、默認、公有)
?*??????2).獲取單個的方法,并調用:
?*??????????public?Constructor?getConstructor(Class...?parameterTypes):獲取單個的"公有的"構造方法:
?*??????????public?Constructor?getDeclaredConstructor(Class...?parameterTypes):獲取"某個構造方法"可以是私有的,或受保護、默認、公有;
?*??????
?*??????????調用構造方法:
?*??????????Constructor-->newInstance(Object...?initargs)
?*/??
public?class?Constructors?{??
public?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception?{??
//1.加載Class對象??
Class?clazz?=?Class.forName("fanshe.Student");??
//2.獲取所有公有構造方法??
System.out.println("**********************所有公有構造方法*********************************");??
????????Constructor[]?conArray?=?clazz.getConstructors();??
for(Constructor?c?:?conArray){??
????????????System.out.println(c);??
????????}??
System.out.println("************所有的構造方法(包括:私有、受保護、默認、公有)***************");??
????????conArray?=?clazz.getDeclaredConstructors();??
for(Constructor?c?:?conArray){??
????????????System.out.println(c);??
????????}??
System.out.println("*****************獲取公有、無參的構造方法*******************************");??
Constructor?con?=?clazz.getConstructor(null);??
//1>、因為是無參的構造方法所以類型是一個null,不寫也可以:這里需要的是一個參數的類型,切記是類型??
//2>、返回的是描述這個無參構造函數的類對象。??
System.out.println("con?=?"?+?con);??
//調用構造方法??
????????Object?obj?=?con.newInstance();??
//??System.out.println("obj?=?"?+?obj);??
//??Student?stu?=?(Student)obj;??
System.out.println("******************獲取私有構造方法,并調用*******************************");??
con?=?clazz.getDeclaredConstructor(char.class);??
????????System.out.println(con);??
//調用構造方法??
con.setAccessible(true);//暴力訪問(忽略掉訪問修飾符)??
obj?=?con.newInstance('男');??
????}??
}??
后臺輸出:
[java]?view plain?copy
**********************所有公有構造方法*********************************??
public?fanshe.Student(java.lang.String,int)??
public?fanshe.Student(char)??
public?fanshe.Student()??
************所有的構造方法(包括:私有、受保護、默認、公有)***************??
private?fanshe.Student(int)??
protected?fanshe.Student(boolean)??
public?fanshe.Student(java.lang.String,int)??
public?fanshe.Student(char)??
public?fanshe.Student()??
fanshe.Student(java.lang.String)??
*****************獲取公有、無參的構造方法*******************************??
con?=public?fanshe.Student()??
調用了公有、無參構造方法執行了。。。??
******************獲取私有構造方法,并調用*******************************??
public?fanshe.Student(char)??
姓名:男??
調用方法:
1.獲取構造方法:
1).批量的方法:
public Constructor[] getConstructors():所有"公有的"構造方法
public Constructor[] getDeclaredConstructors():獲取所有的構造方法(包括私有、受保護、默認、公有)
2).獲取單個的方法,并調用:
public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):獲取單個的"公有的"構造方法:
public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):獲取"某個構造方法"可以是私有的,或受保護、默認、公有;
調用構造方法:
Constructor-->newInstance(Object... initargs)
2、newInstance是Constructor類的方法(管理構造函數的類)
api的解釋為:
newInstance(Object... initargs)
使用此?Constructor?對象表示的構造方法來創建該構造方法的聲明類的新實例,并用指定的初始化參數初始化該實例。
它的返回值是T類型,所以newInstance是創建了一個構造方法的聲明類的新實例對象。并為之調用
3、獲取成員變量并調用
student類:
[java]?view plain?copy
package?fanshe.field;??
public?class?Student?{??
public?Student(){??
????}??
//**********字段*************//??
public?String?name;??
protected?int?age;??
char?sex;??
private?String?phoneNum;??
@Override??
public?String?toString()?{??
return?"Student?[name="?+?name?+?",?age="?+?age?+?",?sex="?+?sex??
+",?phoneNum="?+?phoneNum?+?"]";??
????}??
}??
測試類:
[java]?view plain?copy
package?fanshe.field;??
import?java.lang.reflect.Field;??
/*
?*?獲取成員變量并調用:
?*?
?*?1.批量的
?*??????1).Field[]?getFields():獲取所有的"公有字段"
?*??????2).Field[]?getDeclaredFields():獲取所有字段,包括:私有、受保護、默認、公有;
?*?2.獲取單個的:
?*??????1).public?Field?getField(String?fieldName):獲取某個"公有的"字段;
?*??????2).public?Field?getDeclaredField(String?fieldName):獲取某個字段(可以是私有的)
?*?
?*???設置字段的值:
?*??????Field?-->?public?void?set(Object?obj,Object?value):
?*??????????????????參數說明:
?*??????????????????1.obj:要設置的字段所在的對象;
?*??????????????????2.value:要為字段設置的值;
?*?
?*/??
public?class?Fields?{??
public?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception?{??
//1.獲取Class對象??
Class?stuClass?=?Class.forName("fanshe.field.Student");??
//2.獲取字段??
System.out.println("************獲取所有公有的字段********************");??
????????????Field[]?fieldArray?=?stuClass.getFields();??
for(Field?f?:?fieldArray){??
????????????????System.out.println(f);??
????????????}??
System.out.println("************獲取所有的字段(包括私有、受保護、默認的)********************");??
????????????fieldArray?=?stuClass.getDeclaredFields();??
for(Field?f?:?fieldArray){??
????????????????System.out.println(f);??
????????????}??
System.out.println("*************獲取公有字段**并調用***********************************");??
Field?f?=?stuClass.getField("name");??
????????????System.out.println(f);??
//獲取一個對象??
Object?obj?=?stuClass.getConstructor().newInstance();//產生Student對象--》Student?stu?=?new?Student();??
//為字段設置值??
f.set(obj,"劉德華");//為Student對象中的name屬性賦值--》stu.name?=?"劉德華"??
//驗證??
????????????Student?stu?=?(Student)obj;??
System.out.println("驗證姓名:"?+?stu.name);??
System.out.println("**************獲取私有字段****并調用********************************");??
f?=?stuClass.getDeclaredField("phoneNum");??
????????????System.out.println(f);??
f.setAccessible(true);//暴力反射,解除私有限定??
f.set(obj,"18888889999");??
System.out.println("驗證電話:"?+?stu);??
????????}??
}??
后臺輸出:
[java]?view plain?copy
************獲取所有公有的字段********************??
public?java.lang.String?fanshe.field.Student.name??
************獲取所有的字段(包括私有、受保護、默認的)********************??
public?java.lang.String?fanshe.field.Student.name??
protected?int?fanshe.field.Student.age??
char?fanshe.field.Student.sex??
private?java.lang.String?fanshe.field.Student.phoneNum??
*************獲取公有字段**并調用***********************************??
public?java.lang.String?fanshe.field.Student.name??
驗證姓名:劉德華??
**************獲取私有字段****并調用********************************??
private?java.lang.String?fanshe.field.Student.phoneNum??
驗證電話:Student?[name=劉德華,?age=0,?sex=??
由此可見
調用字段時:需要傳遞兩個參數:
Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//產生Student對象--》Student stu = new Student();
//為字段設置值
f.set(obj, "劉德華");//為Student對象中的name屬性賦值--》stu.name = "劉德華"
第一個參數:要傳入設置的對象,第二個參數:要傳入實參
4、獲取成員方法并調用
student類:
[java]?view plain?copy
package?fanshe.method;??
public?class?Student?{??
//**************成員方法***************//??
public?void?show1(String?s){??
System.out.println("調用了:公有的,String參數的show1():?s?=?"?+?s);??
????}??
protected?void?show2(){??
System.out.println("調用了:受保護的,無參的show2()");??
????}??
void?show3(){??
System.out.println("調用了:默認的,無參的show3()");??
????}??
private?String?show4(int?age){??
System.out.println("調用了,私有的,并且有返回值的,int參數的show4():?age?=?"?+?age);??
return?"abcd";??
????}??
}??
測試類:
[java]?view plain?copy
package?fanshe.method;??
import?java.lang.reflect.Method;??
/*
?*?獲取成員方法并調用:
?*?
?*?1.批量的:
?*??????public?Method[]?getMethods():獲取所有"公有方法";(包含了父類的方法也包含Object類)
?*??????public?Method[]?getDeclaredMethods():獲取所有的成員方法,包括私有的(不包括繼承的)
?*?2.獲取單個的:
?*??????public?Method?getMethod(String?name,Class...?parameterTypes):
?*??????????????????參數:
?*??????????????????????name?:?方法名;
?*??????????????????????Class?...?:?形參的Class類型對象
?*??????public?Method?getDeclaredMethod(String?name,Class...?parameterTypes)
?*?
?*???調用方法:
?*??????Method?-->?public?Object?invoke(Object?obj,Object...?args):
?*??????????????????參數說明:
?*??????????????????obj?:?要調用方法的對象;
?*??????????????????args:調用方式時所傳遞的實參;
):
?*/??
public?class?MethodClass?{??
public?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception?{??
//1.獲取Class對象??
Class?stuClass?=?Class.forName("fanshe.method.Student");??
//2.獲取所有公有方法??
System.out.println("***************獲取所有的”公有“方法*******************");??
????????stuClass.getMethods();??
????????Method[]?methodArray?=?stuClass.getMethods();??
for(Method?m?:?methodArray){??
????????????System.out.println(m);??
????????}??
System.out.println("***************獲取所有的方法,包括私有的*******************");??
????????methodArray?=?stuClass.getDeclaredMethods();??
for(Method?m?:?methodArray){??
????????????System.out.println(m);??
????????}??
System.out.println("***************獲取公有的show1()方法*******************");??
Method?m?=?stuClass.getMethod("show1",?String.class);??
????????System.out.println(m);??
//實例化一個Student對象??
????????Object?obj?=?stuClass.getConstructor().newInstance();??
m.invoke(obj,"劉德華");??
System.out.println("***************獲取私有的show4()方法******************");??
m?=?stuClass.getDeclaredMethod("show4",?int.class);??
????????System.out.println(m);??
m.setAccessible(true);//解除私有限定??
Object?result?=?m.invoke(obj,20);//需要兩個參數,一個是要調用的對象(獲取有反射),一個是實參??
System.out.println("返回值:"?+?result);??
????}??
}??
控制臺輸出:
[java]?view plain?copy
***************獲取所有的”公有“方法*******************??
public?void?fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)??
public?final?void?java.lang.Object.wait(long,int)?throws?java.lang.InterruptedException??
public?final?native?void?java.lang.Object.wait(long)?throws?java.lang.InterruptedException??
public?final?void?java.lang.Object.wait()?throws?java.lang.InterruptedException??
public?boolean?java.lang.Object.equals(java.lang.Object)??
public?java.lang.String?java.lang.Object.toString()??
public?native?int?java.lang.Object.hashCode()??
public?final?native?java.lang.Class?java.lang.Object.getClass()??
public?final?native?void?java.lang.Object.notify()??
public?final?native?void?java.lang.Object.notifyAll()??
***************獲取所有的方法,包括私有的*******************??
public?void?fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)??
private?java.lang.String?fanshe.method.Student.show4(int)??
protected?void?fanshe.method.Student.show2()??
void?fanshe.method.Student.show3()??
***************獲取公有的show1()方法*******************??
public?void?fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)??
調用了:公有的,String參數的show1():?s?=?劉德華??
***************獲取私有的show4()方法******************??
private?java.lang.String?fanshe.method.Student.show4(int)??
調用了,私有的,并且有返回值的,int參數的show4():?age?=?20??
返回值:abcd??
由此可見:
m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);//調用制定方法(所有包括私有的),需要傳入兩個參數,第一個是調用的方法名稱,第二個是方法的形參類型,切記是類型。
System.out.println(m);
m.setAccessible(true);//解除私有限定
Object result = m.invoke(obj, 20);//需要兩個參數,一個是要調用的對象(獲取有反射),一個是實參
System.out.println("返回值:" + result);
//
控制臺輸出:
[java]?view plain?copy
***************獲取所有的”公有“方法*******************??
public?void?fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)??
public?final?void?java.lang.Object.wait(long,int)?throws?java.lang.InterruptedException??
public?final?native?void?java.lang.Object.wait(long)?throws?java.lang.InterruptedException??
public?final?void?java.lang.Object.wait()?throws?java.lang.InterruptedException??
public?boolean?java.lang.Object.equals(java.lang.Object)??
public?java.lang.String?java.lang.Object.toString()??
public?native?int?java.lang.Object.hashCode()??
public?final?native?java.lang.Class?java.lang.Object.getClass()??
public?final?native?void?java.lang.Object.notify()??
public?final?native?void?java.lang.Object.notifyAll()??
***************獲取所有的方法,包括私有的*******************??
public?void?fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)??
private?java.lang.String?fanshe.method.Student.show4(int)??
protected?void?fanshe.method.Student.show2()??
void?fanshe.method.Student.show3()??
***************獲取公有的show1()方法*******************??
public?void?fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)??
調用了:公有的,String參數的show1():?s?=?劉德華??
***************獲取私有的show4()方法******************??
private?java.lang.String?fanshe.method.Student.show4(int)??
調用了,私有的,并且有返回值的,int參數的show4():?age?=?20??
返回值:abcd??
其實這里的成員方法:在模型中有屬性一詞,就是那些setter()方法和getter()方法。還有字段組成,這些內容在內省中詳解
5、反射main方法
student類:
[java]?view plain?copy
package?fanshe.main;??
public?class?Student?{??
public?static?void?main(String[]?args)?{??
System.out.println("main方法執行了。。。");??
????}??
}??
測試類:
[java]?view plain?copy
package?fanshe.main;??
import?java.lang.reflect.Method;??
/**
?*?獲取Student類的main方法、不要與當前的main方法搞混了
?*/??
public?class?Main?{??
public?static?void?main(String[]?args)?{??
try?{??
//1、獲取Student對象的字節碼??
Class?clazz?=?Class.forName("fanshe.main.Student");??
//2、獲取main方法??
Method?methodMain?=?clazz.getMethod("main",?String[].class);//第一個參數:方法名稱,第二個參數:方法形參的類型,??
//3、調用main方法??
//?methodMain.invoke(null,?new?String[]{"a","b","c"});??
//第一個參數,對象類型,因為方法是static靜態的,所以為null可以,第二個參數是String數組,這里要注意在jdk1.4時是數組,jdk1.5之后是可變參數??
//這里拆的時候將??new?String[]{"a","b","c"}?拆成3個對象。。。所以需要將它強轉。??
methodMain.invoke(null,?(Object)new?String[]{"a","b","c"});//方式一??
//?methodMain.invoke(null,?new?Object[]{new?String[]{"a","b","c"}});//方式二??
}catch?(Exception?e)?{??
????????????e.printStackTrace();??
????????}??
????}??
}??
控制臺輸出:
main方法執行了。。。
6、反射方法的其它使用之---通過反射運行配置文件內容
student類:
[java]?view plain?copy
public?class?Student?{??
public?void?show(){??
System.out.println("is?show()");??
????}??
}??
配置文件以txt文件為例子(pro.txt):
[java]?view plain?copy
className?=?cn.fanshe.Student??
methodName?=?show??
測試類:
[java]?view plain?copy
import?java.io.FileNotFoundException;??
import?java.io.FileReader;??
import?java.io.IOException;??
import?java.lang.reflect.Method;??
import?java.util.Properties;??
/*
?*?我們利用反射和配置文件,可以使:應用程序更新時,對源碼無需進行任何修改
?*?我們只需要將新類發送給客戶端,并修改配置文件即可
?*/??
public?class?Demo?{??
public?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception?{??
//通過反射獲取Class對象??
Class?stuClass?=?Class.forName(getValue("className"));//"cn.fanshe.Student"??
//2獲取show()方法??
Method?m?=?stuClass.getMethod(getValue("methodName"));//show??
//3.調用show()方法??
????????m.invoke(stuClass.getConstructor().newInstance());??
????}??
//此方法接收一個key,在配置文件中獲取相應的value??
public?static?String?getValue(String?key)?throws?IOException{??
Properties?pro?=new?Properties();//獲取配置文件的對象??
FileReader?in?=new?FileReader("pro.txt");//獲取輸入流??
pro.load(in);//將流加載到配置文件對象中??
????????in.close();??
return?pro.getProperty(key);//返回根據key獲取的value值??
????}??
}??
控制臺輸出:
is show()
需求:
當我們升級這個系統時,不要Student類,而需要新寫一個Student2的類時,這時只需要更改pro.txt的文件內容就可以了。代碼就一點不用改動
要替換的student2類:
[java]?view plain?copy
public?class?Student2?{??
public?void?show2(){??
System.out.println("is?show2()");??
????}??
}??
配置文件更改為:
[java]?view plain?copy
className?=?cn.fanshe.Student2??
methodName?=?show2??
控制臺輸出:
is show2();
7、反射方法的其它使用之---通過反射越過泛型檢查
泛型用在編譯期,編譯過后泛型擦除(消失掉)。所以是可以通過反射越過泛型檢查的
測試類:
[java]?view plain?copy
import?java.lang.reflect.Method;??
import?java.util.ArrayList;??
/*
?*?通過反射越過泛型檢查
?*?
?*?例如:有一個String泛型的集合,怎樣能向這個集合中添加一個Integer類型的值?
?*/??
public?class?Demo?{??
public?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception{??
ArrayList?strList?=new?ArrayList<>();??
strList.add("aaa");??
strList.add("bbb");??
//??strList.add(100);??
//獲取ArrayList的Class對象,反向的調用add()方法,添加數據??
Class?listClass?=?strList.getClass();//得到?strList?對象的字節碼?對象??
//獲取add()方法??
Method?m?=?listClass.getMethod("add",?Object.class);??
//調用add()方法??
m.invoke(strList,100);??
//遍歷集合??
for(Object?obj?:?strList){??
????????????System.out.println(obj);??
????????}??
????}??
}??
控制臺輸出:
aaa
bbb
100
//反射就總結到這,下面的內省章節也和反射有關,可以算是反射的高級使用吧,如果有興趣,可以繼續查看總結的內省部分。
a類中的各種成分映射成一個個的Java對象)
Object obj? = class1.getMethod("test2",int.class).invoke(new Test(), 2)?
obj 接受的返回值,invoke(參數1,參數2)
參數1 是新的類實例,參數2 為方法中傳遞的參數