java web开发（反射）

Posted 2022-09-30 嵌入式-老费

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        反射是java很重要的一个特点。也是它区别于c、c++、fortan等传统语言的一个重要的语言特征。通过反射可以做很多的事情，比如动态创建类，动态修改变量，动态调用类函数等等。spring等一些框架，也大量使用了java的反射特性。

        反射特性的基础是数据类型。java编译器默认为所有的class创建了一个数据类型，那就是Class。如果不好理解，可以看成是c++里面的typeinfo。下面，可以通过几个test case验证下。

1、添加必要的引用文件

import java.lang.*;
import java.lang.reflect.*;

2、准备测试类

class Person 
    public String name;

    public String getName()
        return "Person";
    


class Student extends Person
    public int score;
    private int grade;

    public Student()
        return;
    

    public Student(int s, int g)
        score = s;
        grade = g;
    

    public int getScore() 
        return 10;
    

    private int getGrade()
        return 100;
    

3、测试1，验证Class的存在

    public static void test1() 
        System.out.println(String.class);
    

        这个例子比较简单，主要是验证一下是不是真的有Class存在。如代码所示，首先获取了String数据类型的Class，接着就是将这个Class打印出来。运行，不出意外，你就会看到这样的内容，

class java.lang.String

4、测试2，判断一个实例的数据类型是否正确

    public static void test2() 

        Class s1 = String.class;

        String s = "abc";
        Class s2 = s.getClass();

        if(s1 == s2)
            System.out.println("yes");
        else
            System.out.println("no");
        
    

        前面已经了解到数据类型确实是存在的。那么，接下来就可以判断，假设存在一个实例，可以检验下它是否真的属于某种数据类型。如上面所示，首先获取了String的数据类型s1，接着有一个实例s，同样可以获取它的数据类型s2，后面就可以判断s1和s2是否相等。相等，则输出yes；否则，输出no。不出意外的话，输出的结果肯定是yes。

5、测试3，通过名称获取数据类型

    public static void test3() 
        try 
            Class cls = Class.forName("java.lang.String");
            String s = "abc";
            if (cls == s.getClass()) 
                System.out.println("yes");
             else 
                System.out.println("no");
            
         catch (ClassNotFoundException e)
            return;
        
    

        测试3和测试2的代码非常相像。唯一的区别，这里获取初始数据类型的方法不再是String.class，而是通过Class.forName来获取。其实结果都是一样的。

6、测试4，通过obj获取数据类型

    public static void test4()
        Object obj = new String("abc");
        Class cls = obj.getClass();
        System.out.println(cls);
    

        Object是所有类的父类。假设创建一个String对象，将它赋值给obj。再从obj获取Class，赋值给cls，那么这个时候如果打印cls的话，本质上和String.class的打印结果是一样的。

7、测试5，通过class创建实例

    public static void test5()
        Class cls = String.class;
        try 
            String s = (String) cls.newInstance();
        catch(InstantiationException ins)
            return;
        catch(IllegalAccessException ill)
            return;
        
    

        java语言的发明人设计发射这一特性，绝不仅仅用来实现打印这么简单。通过这个Class，是可以直接调用newInstance创建实例的。当然，创建的过程中需要处理一下InstantiationException和IlegalAccessException这两个异常。当然，这里创建实例的时候，没有带参数。后面会接着讨论，如果需要构造函数带参数，应该怎么来处理。

8、测试6，访问类变量

  public static void test6() 
        Class cls = Student.class;

        try 
            System.out.println(cls.getField("score"));
            System.out.println(cls.getField("name"));
            System.out.println(cls.getDeclaredField("grade"));

            Field f = cls.getField("score");
            System.out.println(f.getName());
            System.out.println(f.getType());

            Student s = new Student();
            s.score = 10;

            try 
                Object o = f.get(s);
                System.out.println(o);
                f.set(s, 100);

                o = f.get(s);
                System.out.println(o);

            catch(IllegalAccessException ill)
                return;
            

        catch(NoSuchFieldException no)

            return;
        
    

        有了数据类型Class，就可以获取类里面的变量信息，使用getField子函数就可以实现这一目的。不仅如此，拿到了field信息，就可以通过getName获取名称信息，通过getType获得数据信息。更进一步的话，可以通过get获取数据，通过set设置数据，这都是做得到的。

9、测试7，访问类函数

   public static void test7()

        Class cls = Student.class;

        try 
            System.out.println(cls.getMethod("getScore"));
            System.out.println(cls.getMethod("getName"));
        catch (NoSuchMethodException no)
            return;
        

        try 
            System.out.println(cls.getDeclaredMethod("getGrade"));
        catch (NoSuchMethodException no)
            return;
        

        Student s = new Student();

        try 
            Method m = Student.class.getMethod("getScore");

            try 
                System.out.println(m.invoke(s));
            catch(IllegalAccessException ill)
                return;
            catch(InvocationTargetException invo)
                return;
            
        catch(NoSuchMethodException no)
            return;
        
    

        既然类变量可以通过Class访问，那么类函数也不例外。类函数的获取方法是getMethod，返回值是Method。有了这个Method，接下来就可以调用invoke函数，直接获得数据结果了。是不是很神奇？当然，执行的过程中还要处理IllegalAccessException和InvocationTargetException两个异常/

10、测试8，类构造

    public static void test8()

        try 
            Constructor cons = Student.class.getConstructor(int.class, int.class);

            try 
                Student s = (Student) cons.newInstance(1, 2);
                System.out.println(s.score);

            catch(InstantiationException ins)
                return;
            catch(IllegalAccessException ill)
                return;
            catch(InvocationTargetException invo)
                return;
            

        catch(NoSuchMethodException no)
            return;
        
    

        类构造是Class特征中的重中之重。有了这一点，类的构造不需要用户自己来显式完成了。如果设计好合适的框架，完全可以通过Class来完成，不需要用户的参与。类构造的完成，主要是通过Class的getConstructor来实现的。获取到Constructor之后，就可以调用它的newInstance来完成了。这和测试5有点类似，不过它当时没有带参数。

11、测试9，查找继承关系

    public static void test9()

        Class chd = Student.class;
        Class parent = chd.getSuperclass();
        Class grnd = parent.getSuperclass();

        System.out.println(chd);
        System.out.println(parent);
        System.out.println(grnd);

    

        Class还有一个用的比较多的特征，就是查找继承关系。这在一些场景下也是非常有用的。比如说，如果我们想调用某个类的虚函数，那么就要先判断下，这个类是不是真的来自于某个父类，这样才好进行后面的操作。

        文章读到这里，基本上应该有点头昏眼花了。有兴趣的同学可以把这部分内容反复看看，还是很有意思的。反射和注解算是java比较有特色的两个特征，值得好好学学。当然后续的语言，比如c#，其实也包含了这两点，当然这都是后话了。