Java反射深入浅出

Posted 2021-01-19 panchanggui

在JVM中对一个类实例的创建，有两种方式，一种是编译时，一种是运行时。两种方式在开发过程中都是十分重要的。在Java中无时无刻无处不在的Java对象，实例化的过程也就变得尤为引人瞩目。我们经常用new Object（）方法来创建实例，而相反的，反射在这个时候就显得突兀，因为有人就会问，Java对象实例的时候为什么不直接new Object就好了呢？其实是情况所迫，有些时候，我们在编译的时候并不知道要什么对象，这个对象的字节码也不知道存在什么地方？是在硬盘，内存，还是遥远的世界另一端的一台电脑中，所以，我们这个时候就用另外一种婉转地方式去编写。

 

分析

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       一个类中有不同的portion，而Field（属性），Constructor（构造器），Method（方法）三大重要的部分。我们对一个类的操作也无非就对这个三个部分进行invoke而已。所以通过反射，我们拿到这些attribute用来操作。

       同时我们也要了解，既然在Java中一切皆为对象，那么一个类中的组成部分也是可以单独被拿出来作为各自不同的对象来着。这样子有利于我们对象思维的理解和简单化编写代码。

 

• 字节码的理解
• Construtor
• Field
• Method
• Array数组和Object的关系
• 创建newInstance对象

 

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实例讲解

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字节码的理解

一切对象在JVM中，在计算机的内存中，在计算机的硬盘中，其实都是以二进制的形式存在。那么我们去理解Java中的字节码，仔细一想，也不就是二进制的内容形式存在于电脑中吗？对的，那么这个时候去了解这个部分，其实就简单得多了。无论是String，Integer，还是Char，说到底就是一段杂乱无序的0011而已。我们忽略掉这个貌似繁杂的部分去看真实的问题所在，说到底，就是一叠数据和符号而已。

 1 String str1 ="abc";
 2 Class cls1 = str1.getClass();
 3 Class cls2 =String.class;
 4 Class cls3 =Class.forName("java.lang.String");
 5 System.out.println(str1.getClass());
 6 System.out.println(cls1 == cls2);
 7 System.out.println(cls3 == cls2);
 8 /**
 9 输出结果
10 class java.lang.String
11 true
12 true
13 */

 

 

String的一个实例是str1，所以str1的class就是java.lang.String 所以我们发现String.class和通过Class.forName("java.lang.String")去得到一个Class其实都是String在JVM中的Class。

除此之外，还有一些有关于Class这个类的方法（一切皆为对象，对象本身也是一个对象，有属于自己的特性）

1 System.out.println(int[].class.isPrimitive());
2 System.out.println(int[].class.isArray());

 

 

Construtor

        一个类首先要有一个无参的构造方法，其次有可能有有参的构造方法。同时我们知道方法的overload，其中最主要去区别就是参数的个数和类型的不同。那么Construtors也可能有多个构造方法，于是Java就提供了拿到具体的构造方法，或者拿到所有的构造方法。

//得到全部的构造方法
//constructor
Constructor[] constuctor =Class.forName("java.lang.String").getConstructors();
//得到参数为StringBuffer的构造方法
Constructor constructor =Class.forName("java.lang.String").getConstructor(StringBuffer.class);

　　

 

Field

       类所拥有的属性，private或者public的。我们要得到所有的Field，可能在private属性的情况下，就需要通过getDeclaredField和setAccessible来获取这个属性了。

public class ReflectPoint{
//private和public的属性
private int x;
public int y;
public ReflectPoint(int x,int y){
super();
this.y = y;
this.x = x;
}
publicString toString(){
System.out.println(str1 + str2 + str3);
return str1 + str2 + str3;
}
}
//Field
ReflectPoint pt1 =newReflectPoint(3,5);
Field fieldY = pt1.getClass().getField("y");
System.out.println(fieldY.get(pt1));
Field fieldX = pt1.getClass().getDeclaredField("x");
fieldX.setAccessible(true);
System.out.println(fieldX.get(pt1));
/**
结果：
5
3
*/

 

 

由此可以知道其实private和public的属性是需要通过不同的方法才可以拿到的。 

同时这个我们可以通过反射拿到Field的值，然后再将值改变。调用下面的方法，会将传入的Object中的属性中的值，将含有a都替换成b

 

private static void changeStringValue(Object obj) throws Exception{
// TODO Auto-generated method stub
Field[] fields = obj.getClass().getFields();
for(Field field : fields){
if(field.getType()==String.class){
String oldValue =(String) field.get(obj);
String newValue = oldValue.replace("a","b");
field.set(obj, newValue);
}
}
}

　　

 

Method

其实拿到一个类中方法，和构造方法其实是一样的，第一个参数就是方法名，第二个参数就是这个方法的传入参数的类型，如果还有更多的参数，也可以继续写进去的。

//Method方法
String str1 = "a";
Method methodCharAt =String.class.getMethod("charAt",int.class);
System.out.println(methodCharAt.invoke(str1,1));
//str1是一个String的实例对象

　　

　　

同时方法的启动是用invoke的第一参数是含有这个方法的类的一个实体。第二个参数则是这个方法的要传入的各种参数的真实数据啦。当然，有时候静态方法static实际是不需要实例对象的，因为在java运行的时候就将这些静态方法的实例都存在JVM中了，所以invoke可以是null，invoke(null, new Object[]{new String[]{"111","222","333"}});

 

 

Array数组和Object的关系

        一个Object可以是什么类型呢？我们知道所有的类都是以Object为父类，但是数组呢？String不是Java的8大数据类型，String的父类是Object，但是Java中8大数据类型（boolean，byte，char，short，int，float， long，double）其实对应的Java类分别为（Boolean, Byte , Character ,Short , Integer , Float , Long ,Double）这些封装类的父类才是Object，他们本身不是，所以，我们在数组中保存这些数据类型的时候就是数组就是一个Object，但是String的数组可以用Object[] 来表示。

       讲了那么多，我们才可以用数组的反射做事情。

 

/**
* 数组的反射
* @param o1
*/
private static void printObject(Object o1){
// TODO Auto-generated method stub
Class clazz = o1.getClass();
if(clazz.isArray()){
int length =Array.getLength(o1);
for(int i =0; i < length; i++){
System.out.println(Array.get(o1, i));
}
}else{
System.out.println(o1);
}
}

int[] a1 =newint[]{1,2,3};
int[] a2 =newint[4];
int[][] a3 =newint[3][4];
String[] a4 =newString[]{"a","b","c"};
printObject(a1);
printObject(a4);

 

注意这里，String的数组即可以用Object来表示，也是可以用Object[]来表示的，但是int[]的数组却只能用Object来表示，不能用Object[]来表示。

 

 

 

创建newInstance对象

这个就比较简单啦，通过得到一个Class对象，再将其newInstance化。

String obj =(String)Class.forName("java.lang.String").newInstance();

 

 

 

 

 

 

 

 

 

来源：https://www.cnblogs.com/kgrdomore/p/7b6ed10cf90a0e30776696e3709b0604.html