Java进阶之reflection(反射机制)——反射概念与基础

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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进阶之reflection(反射机制)——反射概念与基础相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

原文地址: http://blog.csdn.net/xu__cg/article/details/52877573

 

反射机制是Java动态性之一,而说到动态性首先得了解动态语言。那么何为动态语言?

一、动态语言

动态语言,是指程序在运行时可以改变其结构:新的函数可以引进,已有的函数可以被删除等结构上的变化。比如常见的javascript就是动态语言,除此之外Ruby,Python等也属于动态语言,而C、C++则不属于动态语言。

二、Java是动态语言吗?

从动态语言能在运行时改变程序结构结构或则变量类型上看,Java和C、C++一样都不属于动态语言。 
但是JAVA却又一个非常突出的与动态相关的机制:反射机制。Java通过反射机制,可以在程序运行时加载,探知和使用编译期间完全未知的类,并且可以生成相关类对象实例,从而可以调用其方法或则改变某个属性值。所以JAVA也可以算得上是一个半动态的语言

三、反射机制:

1.反射机制概念 
在Java中的反射机制是指在运行状态中,对于任意一个类都能够知道这个类所有的属性和方法;并且对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法;这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能成为Java语言的反射机制。

2.反射的应用场合 
在Java程序中许多对象在运行是都会出现两种类型:编译时类型和运行时类型。 
编译时的类型由声明对象时实用的类型来决定,运行时的类型由实际赋值给对象的类型决定 
如:

Person p=new Student();

其中编译时类型为Person,运行时类型为Student。 
除此之外,程序在运行时还可能接收到外部传入的对象,该对象的编译时类型为Object,但是程序有需要调用该对象的运行时类型的方法。为了解决这些问题,程序需要在运行时发现对象和类的真实信息。然而,如果编译时根本无法预知该对象和类属于哪些类,程序只能依靠运行时信息来发现该对象和类的真实信息,此时就必须使用到反射了。

四、Java反射API

反射API用来生成JVM中的类、接口或则对象的信息。 
Class类:反射的核心类,可以获取类的属性,方法等信息。 
Field类:Java.lang.reflec包中的类,表示类的成员变量,可以用来获取和设置类之中的属性值。 
Method类: Java.lang.reflec包中的类,表示类的方法,它可以用来获取类中的方法信息或者执行方法。 
Constructor类: Java.lang.reflec包中的类,表示类的构造方法。

五、使用反射的步骤

1.步骤

  • 获取想要操作的类的Class对象
  • 调用Class类中的方法
  • 使用反射API来操作这些信息

2.获取Class对象的方法

  • 调用某个对象的getClass()方法
Person p=new Person();
Class clazz=p.getClass();
  • 调用某个类的class属性来获取该类对应的Class对象
Class clazz=Person.class;
  • 使用Class类中的forName()静态方法; (最安全/性能最好)
Class clazz=Class.forName("类的全路径"); (最常用)

3.获取方法和属性信息

当我们获得了想要操作的类的Class对象后,可以通过Class类中的方法获取并查看该类中的方法和属性。 
示例代码

<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<Person类<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
package reflection;

public class Person {
    private String name;
    private String gender;
    private int age;

    public Person() {

    }
    public Person(String name, String gender, int age) {
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
    }
    //getter和setter方法
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getGender() {
        return gender;
    }
    public void setGender(String gender) {
        this.gender = gender;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String toString(){
        return "姓名:"+name+"  性别:"+gender+"  年龄:"+age;
    }

}
<<<<<<<<<<<<<<<<使用反射<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
package reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

/*
 * 通过用户输入类的全路径,来获取该类的成员方法和属性
 * Declared获取全部不管是私有和公有
 * 1.获取访问类的Class对象
 * 2.调用Class对象的方法返回访问类的方法和属性信息
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            //获取Person类的Class对象
            Class clazz=Class.forName("reflection.Person");

            //获取Person类的所有方法信息
            Method[] method=clazz.getDeclaredMethods();
            for(Method m:method){
                System.out.println(m.toString());
            }

            //获取Person类的所有成员属性信息
            Field[] field=clazz.getDeclaredFields();
            for(Field f:field){
                System.out.println(f.toString());
            }

            //获取Person类的所有构造方法信息
            Constructor[] constructor=clazz.getDeclaredConstructors();
            for(Constructor c:constructor){
                System.out.println(c.toString());
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

输出结果:

方法信息: 
public java.lang.String reflection.Person.toString() 
private java.lang.String reflection.Person.getName() 
private void reflection.Person.setName(java.lang.String) 
public void reflection.Person.setAge(int) 
public int reflection.Person.getAge() 
public java.lang.String reflection.Person.getGender() 
public void reflection.Person.setGender(java.lang.String) 
属性信息: 
private java.lang.String reflection.Person.name 
private java.lang.String reflection.Person.gender 
private int reflection.Person.age 
构造方法信息 
private reflection.Person() 
public reflection.Person(java.lang.String,java.lang.String,int)

4.创建对象

当我们获取到所需类的Class对象后,可以用它来创建对象,创建对象的方法有两种:

  • 使用Class对象的newInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例,但是这种方法要求该Class对象对应的类有默认的空构造器。
  • 先使用Class对象获取指定的Constructor对象,再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建 Class对象对应类的实例,通过这种方法可以选定构造方法创建实例。

示例代码:

package reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            //获取Person类的Class对象
            Class clazz=Class.forName("reflection.Person"); 
            /**
             * 第一种方法创建对象
             */
            //创建对象
            Person p=(Person) clazz.newInstance();
            //设置属性
            p.setName("张三");
            p.setAge(16);
            p.setGender("男");
            System.out.println(p.toString());

            /**
             * 第二种方法创建
             */
            //获取构造方法
            Constructor c=clazz.getDeclaredConstructor(String.class,String.class,int.class);
            //创建对象并设置属性
            Person p1=(Person) c.newInstance("李四","男",20);
            System.out.println(p1.toString());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

输出结果:

姓名:张三 性别:男 年龄: 16 
姓名:李四 性别:男 年龄: 20

好了,以上是Java反射机制的简单介绍,下一篇文章我将讲一下反射的两个具体应用,通过反射操作注解通过反射操作泛型,有兴趣的同学可以了解一波。

以上是关于Java进阶之reflection(反射机制)——反射概念与基础的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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