Java類(lèi)型信息(Class對(duì)象)與反射機(jī)制

一、理解Class對(duì)象

(一)RRIT的概念以及Class對(duì)象的作用

????????認(rèn)識(shí)Class對(duì)象之前,先來(lái)了解一個(gè)概念,RRIT(Run-Time Type Identification)運(yùn)行時(shí)類(lèi)型識(shí)別。Java中出現(xiàn)RRIT的說(shuō)法是源于《Thinking in Java》一書(shū),其作用是在運(yùn)行時(shí)識(shí)別一個(gè)對(duì)象的類(lèi)型和類(lèi)的信息,這里分為兩種:傳統(tǒng)的“RRIT”,它假定我們?cè)诰幾g期已知道了所有類(lèi)型(在沒(méi)有反射機(jī)制創(chuàng)建和使用類(lèi)對(duì)象時(shí),一般都是編譯期已確定其類(lèi)型,如new對(duì)象時(shí)該類(lèi)必須已定義好),另外一種是反射機(jī)制,它允許我們?cè)谶\(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)和使用類(lèi)型的信息。在Java中用來(lái)表示運(yùn)行時(shí)類(lèi)型信息的對(duì)應(yīng)類(lèi)就是Class類(lèi),Class類(lèi)也是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的類(lèi),存在于JDK的java.lang包中。

? ??????Class類(lèi)被創(chuàng)建后的對(duì)象就是Class對(duì)象,注意,Class對(duì)象表示的是自己手動(dòng)編寫(xiě)類(lèi)的類(lèi)型信息,比如創(chuàng)建一個(gè)Shape類(lèi),那么JVM就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)Shape對(duì)應(yīng)Class類(lèi)的Class對(duì)象,該Class對(duì)象保存了Shape類(lèi)相關(guān)的類(lèi)型信息。實(shí)際上Java中每個(gè)類(lèi)都有一個(gè)Class對(duì)象,每當(dāng)我們編寫(xiě)并且編譯一個(gè)新創(chuàng)建的類(lèi)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象并且這個(gè)Class對(duì)象會(huì)被保存在同名.class文件里(編譯后的字節(jié)碼文件保存的就是Class對(duì)象),那為什么需要這樣一個(gè)Class對(duì)象呢?

? ? ? ? 是這樣的,當(dāng)我們new一個(gè)新對(duì)象或者引用靜態(tài)成員變量時(shí),java虛擬機(jī)(JVM)中的類(lèi)加載器子系統(tǒng)會(huì)將對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象加載到JVM中,然后JVM再根據(jù)這個(gè)類(lèi)型信息相關(guān)的Class對(duì)象創(chuàng)建我們需要的實(shí)例對(duì)象或者提供靜態(tài)變量的引用值。需要特別注意的是,手動(dòng)編寫(xiě)的每一個(gè)Class類(lèi),無(wú)論創(chuàng)建多少個(gè)實(shí)例對(duì)象,在JVM中都只有一個(gè)Class對(duì)象,即在內(nèi)存中每個(gè)類(lèi)有且只有一個(gè)Class對(duì)象。我們可以得出以下幾點(diǎn)信息:

(1)Class類(lèi)也是類(lèi)的一種,與class關(guān)鍵字是不一樣的。

(2)手動(dòng)編寫(xiě)的類(lèi)被編譯后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Class對(duì)象,其表示的是創(chuàng)建類(lèi)的類(lèi)型信息,而且這個(gè)Class對(duì)象保存在同名.class的文件中(字節(jié)碼文件),比如創(chuàng)建一個(gè)Shape類(lèi),編譯后就會(huì)創(chuàng)建包含Shape類(lèi)相關(guān)類(lèi)型信息的Class對(duì)象,并保存在Shape.class字節(jié)碼文件中。

(3)每個(gè)通過(guò)關(guān)鍵字class標(biāo)志的類(lèi),在內(nèi)存中有且只有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象來(lái)描述其類(lèi)型信息,無(wú)論創(chuàng)建多少個(gè)實(shí)例對(duì)象,其依據(jù)的都是用一個(gè)Class對(duì)象。

(4)Class類(lèi)只存私有構(gòu)造函數(shù),因此對(duì)應(yīng)Class對(duì)象只能由JVM創(chuàng)建和加載。

(5)Class類(lèi)的對(duì)象其作用是運(yùn)行時(shí)提供或者獲得某個(gè)對(duì)象的類(lèi)型信息,這點(diǎn)對(duì)于反射技術(shù)很重要。

二、Class對(duì)象的加載及獲取方式

(一)Class對(duì)象的加載

? ? ? ? 所有的類(lèi)都是在對(duì)其第一次使用時(shí)動(dòng)態(tài)加載到JVM中的,當(dāng)程序創(chuàng)建第一個(gè)對(duì)類(lèi)的靜態(tài)成員引用時(shí),就會(huì)加載這個(gè)被使用的類(lèi)(實(shí)際上加載的就是這個(gè)類(lèi)的字節(jié)碼文件),注意,使用new操作符創(chuàng)建類(lèi)的新實(shí)例對(duì)象也會(huì)被當(dāng)作對(duì)類(lèi)的靜態(tài)成員變量的引用(構(gòu)造函數(shù)也是類(lèi)的靜態(tài)方法),由此看來(lái),java程序在它們開(kāi)始運(yùn)行之前并非完全加載到內(nèi)存的,其各個(gè)部分是按需加載,所以在使用該類(lèi)時(shí),類(lèi)加載器首先會(huì)檢查這個(gè)類(lèi)的Class對(duì)象是否已經(jīng)被加載(類(lèi)的實(shí)例對(duì)象創(chuàng)建是根據(jù)Class對(duì)象中的類(lèi)型信息完成的),如果還沒(méi)有加載,默認(rèn)的類(lèi)加載器就會(huì)先根據(jù)類(lèi)名查找.class文件,在這個(gè)類(lèi)的字節(jié)碼文件被加載時(shí),它們必須接受相關(guān)驗(yàn)證,以確保其沒(méi)有被破壞并且不包含不良java代碼(這是java的安全機(jī)制檢測(cè)),完全沒(méi)有問(wèn)題后就會(huì)被載入內(nèi)存了,同時(shí)也就可以被用來(lái)創(chuàng)建這個(gè)類(lèi)的所有實(shí)例對(duì)象。

(二)Class.forName方法

? ??????Class.forName()的調(diào)用將會(huì)返回一個(gè)對(duì)應(yīng)類(lèi)的Class對(duì)象,因此如果我們想獲取一個(gè)類(lèi)的運(yùn)行時(shí)類(lèi)型信息并加以使用時(shí),可以調(diào)用Class.forName()獲取?Class對(duì)象的使用,這樣做的好處是無(wú)需通過(guò)持有該類(lèi)的實(shí)例對(duì)象的引用而去獲取Class對(duì)象。調(diào)用該方法時(shí)需要捕獲一個(gè)ClassNotFoundException異常,因?yàn)閒orName方法在編譯器是無(wú)法檢測(cè)到其傳遞的字符串對(duì)應(yīng)的類(lèi)是否存在的,只能在程序運(yùn)行時(shí)進(jìn)行檢查,如果不存在就拋出該異常。

(三)Class字面常量

? ? ? ? 在java中存在另一種方式來(lái)生成Class對(duì)象的引用,它就是Class字面常量,如:Class clazz = Gum.class。

????????這種方法相對(duì)于前面兩種方法更加簡(jiǎn)單,更安全。因?yàn)樗诰幾g期就會(huì)受到編譯器的檢查,同時(shí)由于無(wú)需調(diào)用forName方法,效率也會(huì)更高,因?yàn)橥ㄟ^(guò)字面量的方法獲取Class對(duì)象的引用不會(huì)自動(dòng)初始化該類(lèi)。更加有趣的是字面常量的獲取Class對(duì)象的引用方式不僅可以應(yīng)用于普通的類(lèi),也可以應(yīng)用于接口,數(shù)組以及基本數(shù)據(jù)類(lèi)型,這點(diǎn)在反射技術(shù)應(yīng)用傳遞參數(shù)時(shí)很有幫助。由于基本數(shù)據(jù)類(lèi)型還有對(duì)應(yīng)的基本包裝類(lèi)型,其包裝類(lèi)型有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)字段TYPE,而這個(gè)TYPE就是一個(gè)引用,指向基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的Class對(duì)象,其等價(jià)轉(zhuǎn)換如下,一般情況下更傾向使用.class的形式,這樣可以保持與普通類(lèi)的形式統(tǒng)一。

????????boolean.class = Boolean.Type;

? ? ? ? 使用字面常量的方式獲取Class對(duì)象的引用不會(huì)觸發(fā)類(lèi)的初始化,這里我們需要簡(jiǎn)單了解一下類(lèi)加載的過(guò)程:

? ? ? ? 加載——》驗(yàn)證——》準(zhǔn)備——》解析——》初始化

(1)加載:類(lèi)加載過(guò)程中的第一個(gè)階段,通過(guò)一個(gè)類(lèi)的完全路徑查找此類(lèi)字節(jié)碼文件,并利用字節(jié)碼文件創(chuàng)建一個(gè)?Class對(duì)象。

(2)驗(yàn)證:驗(yàn)證字節(jié)碼的安全性和完整性,準(zhǔn)備階段正式為靜態(tài)域分配存儲(chǔ)空間,注意此時(shí)只是分配靜態(tài)成員變量的存儲(chǔ)空間,不包含實(shí)例成員變量,如果必要的話(huà),解析這個(gè)類(lèi)創(chuàng)建的對(duì)其他類(lèi)的所有引用。

(3)初始化:類(lèi)加載的最后階段,若該類(lèi)具有超類(lèi),則對(duì)其進(jìn)行初始化,執(zhí)行靜態(tài)初始化器和靜態(tài)初始化成員變量。

????????由此可知,我們通過(guò)字面常量獲取Class引用時(shí),觸發(fā)的應(yīng)該是加載階段,因?yàn)樵谶@個(gè)階段Class對(duì)象一創(chuàng)建完成,獲取其引用并不困難,而無(wú)需觸發(fā)類(lèi)的最后階段初始化。

總結(jié):

(1)獲取Class對(duì)象引用的方式有3種,通過(guò)繼承自O(shè)bject類(lèi)的getClass方法,Class類(lèi)的靜態(tài)方法forName以及字面常量的方式。

(2)其中實(shí)例類(lèi)的getClass方法和Class類(lèi)的靜態(tài)方法forName都將觸發(fā)類(lèi)的初始化階段,而字面常量獲取Class對(duì)象的方式則不會(huì)觸發(fā)初始化。

(3)初始化是類(lèi)加載的最后一個(gè)階段,也就是說(shuō)完成這個(gè)階段后也就加載到內(nèi)存中(Class對(duì)象在加載階段已被創(chuàng)建),此時(shí)可以對(duì)類(lèi)進(jìn)行各種必要的操作了(如new對(duì)象,調(diào)用靜態(tài)成員等),注意在這個(gè)階段,才真正開(kāi)始執(zhí)行類(lèi)中定義的java程序代碼或者字節(jié)碼。

? ? ? ? 關(guān)于類(lèi)加載的初始化階段,在虛擬機(jī)規(guī)范嚴(yán)格規(guī)定了有且只有4中場(chǎng)景必須對(duì)類(lèi)進(jìn)行初始化:

(1)使用new關(guān)鍵字實(shí)例化對(duì)象時(shí)、讀取或設(shè)置一個(gè)類(lèi)的靜態(tài)字段(不包含編譯期常量)以及調(diào)用靜態(tài)方法的時(shí)候,必須觸發(fā)類(lèi)加載的初始化過(guò)程(類(lèi)加載過(guò)程最終階段)。

(2)使用反射包(java.lang.reflect)的方法對(duì)類(lèi)進(jìn)行反射調(diào)用時(shí),如果類(lèi)還沒(méi)有被初始化,則需先進(jìn)行初始化,這點(diǎn)對(duì)反射很重要。

(3)當(dāng)初始化一個(gè)類(lèi)的時(shí)候,如果其父類(lèi)還沒(méi)進(jìn)行初始化則先需觸發(fā)其父類(lèi)的初始化。

(4)當(dāng)java虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí),用戶(hù)需要指定一個(gè)要執(zhí)行的主類(lèi)(包含main方法的類(lèi)),虛擬機(jī)會(huì)先初始化這個(gè)主類(lèi)。

(四)理解泛化的Class對(duì)象引用

? ? ? ? 由于Class的引用總是指向某個(gè)類(lèi)的Class對(duì)象,利用Class對(duì)象可以創(chuàng)建實(shí)例類(lèi),這也足以說(shuō)明Class對(duì)象的引用指向的對(duì)象確切的類(lèi)型。在java SE5引入泛型后,使我們可以利用泛型來(lái)表示Class對(duì)象更具體的類(lèi)型,即使運(yùn)行期間會(huì)被擦除,但編譯期足以確保我們使用正確的對(duì)象類(lèi)型。

? ? ? ? 聲明普通的Class對(duì)象,在編譯其并不會(huì)檢查Class對(duì)象的確切類(lèi)型是否符合要求,如果存在錯(cuò)誤只會(huì)在運(yùn)行期才得以暴露出來(lái)。但是通過(guò)泛型聲明指明類(lèi)型的Class對(duì)象,編譯器在編譯期將對(duì)帶泛型的類(lèi)進(jìn)行額外的類(lèi)型檢查,確保其在編譯期就能保證類(lèi)型的正確性。向Class引用添加泛型約束僅僅是為了提供編譯期類(lèi)型的檢查從而避免將錯(cuò)誤延續(xù)到運(yùn)行時(shí)期。

(五)instanceof 關(guān)鍵字與isInstance方法

????????關(guān)于instanceof 關(guān)鍵字,它返回一個(gè)boolean類(lèi)型的值,意在告訴我們對(duì)象是不是某個(gè)特定的類(lèi)型實(shí)例。如下,在強(qiáng)制轉(zhuǎn)換前利用instanceof檢測(cè)obj是不是Animal類(lèi)型的實(shí)例對(duì)象,如果返回true再進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換,這樣可以避免拋出類(lèi)型轉(zhuǎn)換的異常(ClassCastException)。

????????public? void? cast2(Object obj){

????????????if(obj instanceof Animal){? ? ? ??

????????????? Animal animal= (Animal) obj;? ? ??

????????????}

????????}

????????事實(shí)上instanceOf 與isInstance方法產(chǎn)生的結(jié)果是相同的。對(duì)于instanceOf是關(guān)鍵字只被用于對(duì)象引用變量,檢查左邊對(duì)象是不是右邊類(lèi)或接口的實(shí)例化。如果被測(cè)對(duì)象是null值,則測(cè)試結(jié)果總是false。一般形式:

????????//判斷這個(gè)對(duì)象是不是這種類(lèi)型

????????obj.instanceof(class)

????????而isInstance方法則是Class類(lèi)的Native方法,其中obj是被測(cè)試的對(duì)象或者變量,如果obj是調(diào)用這個(gè)方法的class或接口的實(shí)例,則返回true。如果被檢測(cè)的對(duì)象是null或者基本類(lèi)型,那么返回值是false;一般形式如下:

????????//判斷這個(gè)對(duì)象能不能被轉(zhuǎn)化為這個(gè)類(lèi)

????????class.isInstance(obj)

三、理解反射技術(shù)

? ? ? ? 反射機(jī)制是在運(yùn)行狀態(tài)中,對(duì)于任意一個(gè)類(lèi),都能夠知道這個(gè)類(lèi)的所有屬性和方法;對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象,都能夠調(diào)用它的任意一個(gè)方法和屬性,這種動(dòng)態(tài)獲取信息以及動(dòng)態(tài)調(diào)用對(duì)象的方法的功能稱(chēng)為java語(yǔ)言的反射機(jī)制。一直以來(lái)反射技術(shù)都是java中的閃亮點(diǎn),這也是目前大部分框架(如Spring/Mybatis等)得以實(shí)現(xiàn)的支柱。

????????在java中,Class類(lèi)與java.lang.reflect類(lèi)庫(kù)一起對(duì)反射技術(shù)進(jìn)行了全力的支持。在反射包中,我們常用的類(lèi)主要有Constructor類(lèi),表示的是Class對(duì)象所表示的類(lèi)的構(gòu)造方法,利用它可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)創(chuàng)建對(duì)象;Field表示Class對(duì)象所表示的類(lèi)的成員變量,通過(guò)它可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)修改成員變量的屬性值(包含private);Method表示Class對(duì)象所表示的類(lèi)的成員方法,通過(guò)它可以動(dòng)態(tài)調(diào)用對(duì)象的方法(包含private)。

(一)Constructor類(lèi)及其用法

? ??????Constructor存在于反射包(java.lang.reflect)中,反映的是Class 對(duì)象所表示的類(lèi)的構(gòu)造方法。獲取Constructor是通過(guò)Class類(lèi)中的方法獲取的,Class類(lèi)與Constructor相關(guān)的主要方法如下:


????????Constructor類(lèi)存在于反射包(java.lang.reflect)中,反映的是Class 對(duì)象所表示的類(lèi)的構(gòu)造方法。獲取Constructor對(duì)象是通過(guò)Class類(lèi)中的方法獲取的,Class類(lèi)與Constructor相關(guān)的主要方法如下:

方法返回值? ? ? ? ? ? ? ? ?方法名稱(chēng)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ??????????????方法說(shuō)明

static Class<?>? ? ? ? ? ?forName(String className)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?返回與帶有給定字符串名的類(lèi)或接口相關(guān)聯(lián)的 Class 對(duì)象

Constructor<T>? ? ? ? ? ?getConstructor(Class... parameterTypes)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 返回指定參數(shù)類(lèi)型、具有public訪問(wèn)權(quán)限的構(gòu)造函數(shù)對(duì)象

Constructor<?>[]? ? ? ? ?getConstructors()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?返回所有具有public訪問(wèn)權(quán)限的構(gòu)造函數(shù)的Constructor對(duì)象數(shù)組

Constructor<T>? ? ? ? ? ?getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes)? ? ? ?返回指定參數(shù)類(lèi)型、所有聲明的(包括private)構(gòu)造函數(shù)對(duì)象

Constructor<?>[]? ? ? ? ?getDeclaredConstructor()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 返回所有聲明的(包括private)構(gòu)造函數(shù)對(duì)象

T? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? newInstance()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 創(chuàng)建此 Class 對(duì)象所表示的類(lèi)的一個(gè)新實(shí)例。


????????關(guān)于Constructor類(lèi)本身一些常用方法如下(僅部分,其他可查API),

方法返回值????????????????方法名稱(chēng)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???方法說(shuō)明

Class<T>????????????????????getDeclaringClass()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 返回Class 對(duì)象,該對(duì)象表示聲明由此 Constructor 對(duì)象表示的構(gòu)造方? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?法的類(lèi),其實(shí)就是返回真實(shí)類(lèi)型(不包含參數(shù))

Type[]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?getGenericParameterTypes()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 按照聲明順序返回一組 Type 對(duì)象,返回的就是 Constructor對(duì)象構(gòu)造? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?函數(shù)的形參類(lèi)型。

String? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?getName()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 以字符串形式返回此構(gòu)造方法的名稱(chēng)。

Class<?>[]? ? ? ? ? ? ? ? ?getParameterTypes()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?按照聲明順序返回一組 Class 對(duì)象,即返回Constructor 對(duì)象所表示構(gòu)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?造方法的形參類(lèi)型

T????????????????????????????????newInstance(Object... initargs)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 使用此 Constructor對(duì)象表示的構(gòu)造函數(shù)來(lái)創(chuàng)建新實(shí)例

String? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?toGenericString()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?返回描述此 Constructor 的字符串,其中包括類(lèi)型參數(shù)。

? ? ? ? 其中關(guān)于Type類(lèi)型這里簡(jiǎn)單說(shuō)明一下,Type是java編程語(yǔ)言中所有類(lèi)型的公共高級(jí)接口。它們包括原始類(lèi)型、參數(shù)化類(lèi)型、數(shù)組類(lèi)型、類(lèi)型變量和基本類(lèi)型。getGenericParameterTypes?與?getParameterTypes都是獲取構(gòu)成函數(shù)的參數(shù)類(lèi)型,前者返回的是Type類(lèi)型,后者返回的是Class類(lèi)型,由于Type頂級(jí)接口,Class也實(shí)現(xiàn)了該接口,因此Class類(lèi)是Type的子類(lèi),Type 表示的全部類(lèi)型而每個(gè)Class對(duì)象表示一個(gè)具體類(lèi)型的實(shí)例,如String.class僅代表String類(lèi)型。由此看來(lái)Type與Class表示類(lèi)型幾乎是相同的,只不過(guò)Type表示的范圍比Class要廣得多而已。當(dāng)然,Type還有其他子類(lèi),如:

????????TypeVariable:表示類(lèi)型參數(shù),可以有上界,比如:T extends Number。

????????ParameterizedType:表示參數(shù)化的類(lèi)型,有原始類(lèi)型和具體的類(lèi)型參數(shù),比如:List。

????????WildcardType:表示通配符類(lèi)型,比如:?, ? extends Number, ? super Integer。

????????通過(guò)以上的分析,對(duì)于Constructor類(lèi)已有比較清晰的理解,利用好Class類(lèi)和Constructor類(lèi),我們可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)創(chuàng)建任意對(duì)象,從而突破必須在編譯期知道確切類(lèi)型的障礙。

(二)Field類(lèi)及其用法

????????Field提供有關(guān)類(lèi)或接口的單個(gè)字段的信息,以及對(duì)它的動(dòng)態(tài)訪問(wèn)權(quán)限。反射的字段可能是一個(gè)類(lèi)(靜態(tài))字段或?qū)嵗侄巍M瑯拥牡览?,我們可以通過(guò)Class提供的方法來(lái)獲取代表字段信息的Filed對(duì)象,Class類(lèi)與Field對(duì)象相關(guān)方法如下:

方法返回值? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 方法名稱(chēng)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?方法說(shuō)明

Field? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?getDeclaredField(String name)? ? ? ? ?獲取指定name名稱(chēng)的(包含private修飾的)字段,不包括繼承的字段

Field[]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?getDeclaredField()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?獲取Class對(duì)象所表示的類(lèi)或接口的所有(包含private修飾的)字段,不包括? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?繼承的字段

Field? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?getField(String name)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?獲取指定name名稱(chēng)、具有public修飾的字段,包含繼承字段

Field[]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?getField()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 獲取修飾符為public的字段,包含繼承字段

????????上述方法需要注意的是,如果我們不期望獲取其父類(lèi)的字段,則需使用Class類(lèi)的getDeclaredField/getDeclaredFields方法來(lái)獲取字段即可,倘若需要連帶獲取到父類(lèi)的字段,那么請(qǐng)使用Class類(lèi)的getField/getFields,但是也只能獲取到public修飾的的字段,無(wú)法獲取父類(lèi)的私有字段。

????????其中的set(Object obj, Object value)方法是Field類(lèi)本身的方法,用于設(shè)置字段的值,而get(Object obj)則是獲取字段的值,當(dāng)然關(guān)于Field類(lèi)還有其他常用的方法如下:

方法返回值????????????????????方法名稱(chēng)????????????????????????????????????????????????方法說(shuō)明

void? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? set(Object obj, Object value) ????????????????將指定對(duì)象變量上此 Field 對(duì)象表示的字段設(shè)置為指定的新值。

Object? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? get(Object obj)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?返回指定對(duì)象上此 Field 表示的字段的值。

Class???????????????????????????getType()????????????????????????????????????????????????返回一個(gè) Class 對(duì)象,它標(biāo)識(shí)了此Field 對(duì)象所表示字段的聲明類(lèi)型。

boolean? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?isEnumConstant()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 如果此字段表示枚舉類(lèi)型的元素則返回 true;否則返回 false。

String? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? toGenericString()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 返回一個(gè)描述此 Field(包括其一般類(lèi)型)的字符串。

String? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? getName()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 返回此 Field 對(duì)象表示的字段的名稱(chēng)。

Class? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?getDeclaringClass()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 返回表示類(lèi)或接口的 Class 對(duì)象,該類(lèi)或接口聲明由此 Field 對(duì)象表示的字段。

void? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?setAccessible(boolean flag)? ? ? ? ? ? ? ? ? 將此對(duì)象的 accessible 標(biāo)志設(shè)置為指示的布爾值,即設(shè)置其可訪問(wèn)性。

? ? ? ? 上述方法可能是較為常用的,F(xiàn)ield類(lèi)還提供了專(zhuān)門(mén)針對(duì)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的方法,如setInt()/getInt()、setBoolean()/getBoolean、setChar()/getChar()等等方法。需要特別注意的是被final關(guān)鍵字修飾的Field字段是安全的,在運(yùn)行時(shí)可以接收任何修改,但最終其實(shí)際值是不會(huì)發(fā)生改變的。

(三)Method類(lèi)及其用法

? ??????Method提供關(guān)于類(lèi)或接口上單獨(dú)某個(gè)方法(以及如何訪問(wèn)該方法)的信息,所反映的方法可能是類(lèi)方法或?qū)嵗椒ǎòǔ橄蠓椒ǎO旅媸荂lass類(lèi)獲取Method對(duì)象相關(guān)的方法:

方法返回值? ? ? ? ? ? ? ? ? 方法名稱(chēng)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 方法說(shuō)明

Method????????????????????????getDeclaredMethod(String name, Class... parameterTypes)? ? 返回一個(gè)指定參數(shù)的Method對(duì)象,該對(duì)象反映此 Class? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?對(duì)象所表示的類(lèi)或接口的指定已聲明方法。

Method[]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?getDeclaredMethod()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 返回 Method 對(duì)象的一個(gè)數(shù)組,不包括繼承的方法。

Method? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? getMethod(String name, Class... parameterTypes)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?返回一個(gè) Method 對(duì)象,它反映此 Class 對(duì)象所表示的類(lèi)或? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?接口的指定公共成員方法。

Method[]? ? ? ? ? ? ? ? ? ?getMethods()????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????返回一個(gè)包含某些 Method 對(duì)象的數(shù)組,這些對(duì)象反映此? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????Class 對(duì)象所表示的類(lèi)或接口(包括那些由該類(lèi)或接口聲明? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 的以及從超類(lèi)和超接口繼承的那些的類(lèi)或接口)的公共? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? member 方法。

????????在通過(guò)getMethods方法獲取Method對(duì)象時(shí),會(huì)把父類(lèi)的方法也獲取到。而getDeclaredMethod/getDeclaredMethods方法都只能獲取當(dāng)前類(lèi)的方法。

? ? ? ? Method類(lèi)包含的方法如下:

方法返回值? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 方法名稱(chēng)????????????????????????????????????????????方法說(shuō)明

Object? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?invoke(Object obj, Object... args)? ? ? 對(duì)帶有指定參數(shù)的指定對(duì)象調(diào)用由此 Method 對(duì)象表示的底層方法。

Classget? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?ReturnType()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 返回一個(gè) Class 對(duì)象,該對(duì)象描述了此Method對(duì)象所表示的方法的正式返回類(lèi)型,? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 即方法的返回類(lèi)型。

Type????????????????????????????getGenericReturnType()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 返回表示由此 Method 對(duì)象所表示方法的正式返回類(lèi)型的 Type 對(duì)象,也是方法的返? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 回類(lèi)型。

Class[]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?getParameterTypes()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 按照聲明順序返回 Class 對(duì)象的數(shù)組,這些對(duì)象描述了此 Method 對(duì)象所表示的法? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 的形參類(lèi)型。即返回方法的參數(shù)類(lèi)型組成的數(shù)組

Type[]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? getGenericParameterTypes()? ? ? ? ? ? ?按照聲明順序返回 Type 對(duì)象的數(shù)組,這些對(duì)象描述了此 Method 對(duì)象所表示的方法? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?的形參類(lèi)型的,也是返回方法的參數(shù)類(lèi)型

String? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? getName()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 以 String 形式返回此 Method 對(duì)象表示的方法名稱(chēng),即返回方法的名稱(chēng)

boolean? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? isVarArgs()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 判斷方法是否帶可變參數(shù),如果將此方法聲明為帶有可變數(shù)量的參數(shù),則返回 true;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?否則,返回 false。

String ????????????????????????toGenericString()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 返回描述此 Method 的字符串,包括類(lèi)型參數(shù)。

????????getReturnType方法/getGenericReturnType方法都是獲取Method對(duì)象表示的方法的返回類(lèi)型,只不過(guò)前者返回的Class類(lèi)型,后者返回的Type(前面已分析過(guò)),Type就是一個(gè)接口而已。

四、結(jié)語(yǔ)

????????我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到反射機(jī)制并沒(méi)有什么神奇之處。當(dāng)通過(guò)反射與一個(gè)未知類(lèi)型的對(duì)象打交道時(shí),JVM只會(huì)簡(jiǎn)單地檢查這個(gè)對(duì)象,判斷該對(duì)象屬于哪種類(lèi)型,同時(shí)也應(yīng)該知道,在使用反射機(jī)制創(chuàng)建對(duì)象前,必須確保已加載了這個(gè)類(lèi)的Class對(duì)象,當(dāng)然這點(diǎn)完全不必由我們操作,畢竟只能JVM加載,但必須確保該類(lèi)的”.class”文件已存在并且JVM能夠正確找到。關(guān)于Class類(lèi)的方法在前面我們只是分析了主要的一些方法,其實(shí)Class類(lèi)的API方法挺多的,建議查看一下API文檔,瀏覽一遍,有個(gè)印象也是不錯(cuò)的選擇。

/**

? *? ? 修飾符、父類(lèi)、實(shí)現(xiàn)的接口、注解相關(guān)

? *///獲取修飾符,返回值可通過(guò)Modifier類(lèi)進(jìn)行解讀

????public native int getModifiers();

????//獲取父類(lèi),如果為Object,父類(lèi)為null

????public native Class getSuperclass();

????//對(duì)于類(lèi),為自己聲明實(shí)現(xiàn)的所有接口,對(duì)于接口,為直接擴(kuò)展的接口,不包括通過(guò)父類(lèi)間接繼承來(lái)的

????public native Class[] getInterfaces();

????//自己聲明的注解

????public Annotation[] getDeclaredAnnotations();

????//所有的注解,包括繼承得到的

????public Annotation[] getAnnotations();

????//獲取或檢查指定類(lèi)型的注解,包括繼承得到的

????public A getAnnotation(Class annotationClass);

????public boolean isAnnotationPresent(Class annotationClass);

????/**

????? *? 內(nèi)部類(lèi)相關(guān)

????? */

? ? ? //獲取所有的public的內(nèi)部類(lèi)和接口,包括從父類(lèi)繼承得到的

????public Class[] getClasses();

????//獲取自己聲明的所有的內(nèi)部類(lèi)和接口

????public Class[] getDeclaredClasses();

????//如果當(dāng)前Class為內(nèi)部類(lèi),獲取聲明該類(lèi)的最外部的Class對(duì)象

????public Class getDeclaringClass();

????//如果當(dāng)前Class為內(nèi)部類(lèi),獲取直接包含該類(lèi)的類(lèi)

????public Class getEnclosingClass();

????//如果當(dāng)前Class為本地類(lèi)或匿名內(nèi)部類(lèi),返回包含它的方法public Method getEnclosingMethod();

????/**

????? *? ? Class對(duì)象類(lèi)型判斷相關(guān)

????? */

????//是否是數(shù)組

????public native boolean isArray();??

????//是否是基本類(lèi)型

????public native boolean isPrimitive();

????//是否是接口

????public native boolean isInterface();

????//是否是枚舉

????public boolean isEnum();

????//是否是注解public boolean isAnnotation();

????//是否是匿名內(nèi)部類(lèi)public boolean isAnonymousClass();

????//是否是成員類(lèi)

????public boolean isMemberClass();

????//是否是本地類(lèi)

????public boolean isLocalClass();

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