Java高级篇——反射
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java高级篇——反射相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
之前写到了设计模式的代理模式,因为下一篇动态代理等内容需要用到反射的知识,所以在之前Java篇的基础上再写一篇有关反射的内容,还是以实际的程序为主,了解反射是做什么的、应该怎么用。
一、什么是反射
反射就是把Java类中的各个成分映射成一个个的Java对象。即在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所以属性和方法;对于任意一个对象,都能调用它的任意一个方法和属性。这种动态获取信息及动态调用对象方法的功能叫Java的反射机制。
1. 反射机制的功能
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。
- 生成动态代理。
2. 实现反射机制的类
Java中主要由以下的类来实现Java反射机制(这些类都位于java.lang.reflect包中):
-
Class类:代表一个类。 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。
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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。
二、反射的使用
下面分步说明以下如何通过反射获取我们需要的内容。
我们先随意写一个Customer类(就是一个PO类),然后看看如何通过反射对这个类进行操作。
1. Customer类
1 public class Customer { 2 3 private Long id; 4 private String name; 5 private int age; 6 7 public Customer() {} 8 9 public Customer(String name,int age) { 10 this.name = name; 11 this.age = age; 12 } 13 14 public Long getId() { 15 return id; 16 } 17 public void setId(Long id) { 18 this.id=id; 19 } 20 public String getName() { 21 return name; 22 } 23 public void setName(String name) { 24 this.name=name; 25 } 26 public int getAge() { 27 return age; 28 } 29 public void setAge(int age) { 30 this.age=age; 31 } 32 33 }
2. ReflectTester类
这个类用来演示Reflection API的基本使用方法。这里自定义的copy方法是用来创建一个和参数objcet同样类型的对象,然后把object对象中的所有属性拷贝到新建的对象中,并将其返回。
1 import java.lang.reflect.Field; 2 import java.lang.reflect.Method; 3 4 public class ReflectTester { 5 6 public Object copy(Object object) throws Exception{ 7 //获得对象的类型 8 Class classType=object.getClass(); 9 System.out.println("Class:"+classType.getName()); 10 11 //通过默认构造方法创建一个新的对象 12 Object objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{}); 13 14 //获得对象的所有属性 15 Field fields[]=classType.getDeclaredFields(); 16 17 for(int i=0; i<fields.length;i++){ 18 Field field=fields[i]; 19 20 String fieldName=field.getName(); 21 String firstLetter=fieldName.substring(0,1).toUpperCase(); 22 //获得和属性对应的getXXX()方法的名字 23 String getMethodName="get"+firstLetter+fieldName.substring(1); 24 //获得和属性对应的setXXX()方法的名字 25 String setMethodName="set"+firstLetter+fieldName.substring(1); 26 27 //获得和属性对应的getXXX()方法 28 Method getMethod=classType.getMethod(getMethodName,new Class[]{}); 29 //获得和属性对应的setXXX()方法 30 Method setMethod=classType.getMethod(setMethodName,new Class[]{field.getType()}); 31 32 //调用原对象的getXXX()方法 33 Object value=getMethod.invoke(object,new Object[]{}); 34 System.out.println(fieldName+":"+value); 35 //调用拷贝对象的setXXX()方法 36 setMethod.invoke(objectCopy,new Object[]{value}); 37 } 38 return objectCopy; 39 } 40 41 }
下面分析一下上述代码。
首先,通过Object类中的getClass()方法获取对象的类型。
Class classType=object.getClass();
而Class类是Reflection API中的核心类,主要方法如下:
-
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。
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getConstrutors():获得类的public类型的构造方法。
-
getConstrutor(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。
第二步,通过默认构造方法创建一个新的对象,即先调用Class类的getConstructor()方法获得一个Constructor对象,它代表默认的构造方法,然后调用Constructor对象的newInstance()方法构造一个实例。
Object objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});
第三步,获得对象的所有属性,即通过Class类的getDeclaredFields()方法返回类的所有属性,包括public、protected、default和private访问级别的属性,
Field fields[]=classType.getDeclaredFields();
第四步,获得每个属性相应的get/set方法,然后执行这些方法,把原来的对象属性拷贝到新的对象中。
这里我们可以写一个InvokeTester的类,然后运用反射机制调用一个InvokeTester对象的add()方法(自定义方法),如add()方法的两个参数为int类型,那么获取表示add()方法的Method对象代码如下:
Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class});
上述代码中也有用到Method的invoke方法,其接收参数必须为对象,如果参数为基本数据类型,必须转换为相应的包装类型的对象,如int要转换为Integer。而invoke方法的返回值总是对象,如果实际被调用的方法的返回类型是基本数据类型,那么invoke方法会将其转换为相应的包装类型的对象,再将其返回。
下面简单测试一下,具体的方法调用如上面提到的add方法,可自行编写(具体实例见下篇):
1 public static void main(String[] args) throws Exception { 2 Customer customer = new Customer(); 3 customer.setId(10L); 4 customer.setName("adam"); 5 customer.setAge(3); 6 7 new ReflectTester().copy(customer); 8 }
运行结果如下:
三、具体实例
下面我们尝试着通过反射机制对一个jar包中的类进行分析,把类中所有的属性和方法提取出来,并写入到一个文件里中。
目录结构如下:
1. ReflexDemo类
主要代码部分,通过反射获取类、属性及方法。
1 import java.io.File; 2 import java.lang.reflect.Field; 3 import java.lang.reflect.Method; 4 import java.net.URL; 5 import java.net.URLClassLoader; 6 import java.util.Enumeration; 7 import java.util.jar.JarEntry; 8 import java.util.jar.JarFile; 9 10 /** 11 * @ClassName: ReflexDemo 12 * @Description: 通过反射获取类、属性及方法 13 * @author adamjwh 14 * @date 2018年5月28日 15 * 16 */ 17 public class ReflexDemo { 18 19 private static StringBuffer sBuffer; 20 21 public static void getJar(String jar) throws Exception { 22 try { 23 File file = new File(jar); 24 URL url = file.toURI().toURL(); 25 URLClassLoader classLoader = new URLClassLoader(new URL[] { url }, 26 Thread.currentThread().getContextClassLoader()); 27 28 JarFile jarFile = new JarFile(jar); 29 Enumeration<JarEntry> enumeration = jarFile.entries(); 30 JarEntry jarEntry; 31 32 sBuffer = new StringBuffer(); //存数据 33 34 while (enumeration.hasMoreElements()) { 35 jarEntry = enumeration.nextElement(); 36 37 if (jarEntry.getName().indexOf("META-INF") < 0) { 38 String classFullName = jarEntry.getName(); 39 if (classFullName.indexOf(".class") < 0) { 40 classFullName = classFullName.substring(0, classFullName.length() - 1); 41 } else { 42 // 去除后缀.class,获得类名 43 String className = classFullName.substring(0, classFullName.length() - 6).replace("/", "."); 44 Class<?> myClass = classLoader.loadClass(className); 45 sBuffer.append("类名\\t:" + className); 46 System.out.println("类名\\t:" + className); 47 48 // 获得属性名 49 Class<?> clazz = Class.forName(className); 50 Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); 51 for (Field field : fields) { 52 sBuffer.append("属性名\\t:" + field.getName() + "\\n"); 53 System.out.println("属性名\\t:" + field.getName()); 54 sBuffer.append("-属性类型\\t:" + field.getType() + "\\n"); 55 System.out.println("-属性类型\\t:" + field.getType()); 56 } 57 58 // 获得方法名 59 Method[] methods = myClass.getMethods(); 60 for (Method method : methods) { 61 if (method.toString().indexOf(className) > 0) { 62 sBuffer.append("方法名\\t:" + method.toString().substring(method.toString().indexOf(className)) + "\\n"); 63 System.out.println("方法名\\t:" + method.toString().substring(method.toString().indexOf(className))); 64 } 65 } 66 sBuffer.append("--------------------------------------------------------------------------------" + "\\n"); 67 System.out.println("--------------------------------------------------------------------------------"); 68 } 69 } 70 } 71 } catch (Exception e) { 72 e.printStackTrace(); 73 } finally { 74 sBuffer.append("End"); 75 System.out.println("End"); 76 77 WriteFile.write(sBuffer); //写文件 78 } 79 } 80 81 }
2. WriteFile类
进行写文件操作。
1 import java.io.BufferedWriter; 2 import java.io.File; 3 import java.io.FileWriter; 4 5 /** 6 * @ClassName: WriteFile 7 * @Description: 写文件操作 8 * @author adamjwh 9 * @date 2018年5月28日 10 * 11 */ 12 public class WriteFile { 13 14 private static String pathname = "src/com/adamjwh/jnp/ex14/out.txt"; 15 16 public static void write(StringBuffer sBuffer) throws Exception { 17 File file = new File(pathname); 18 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file)); 19 20 bw.write(sBuffer.toString()); 21 bw.close(); 22 } 23 24 }
3. Main类
这里我们需要在项目下新建一个lib文件夹,然后将要解析的jar包放入其中,比如这里我们放入jdk的dt.jar。目录结构如下:
执行程序:
1 /** 2 * @ClassName: Main 3 * @Description: 4 * @author adamjwh 5 * @date 2018年5月28日 6 * 7 */ 8 public class Main { 9 10 private static String jar = "lib/dt.jar"; 11 12 public static void main(String[] args) throws Exception { 13 ReflexDemo.getJar(jar); 14 } 15 16 }
运行结果如下:
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