反射那些基础-Class

Posted 2021-01-28 homejim

1 Class 类是什么？

在 Java 中， 一切皆对象。

比如

class Foo{
    
}

这个类本身就是 java.liang.Class 的一个对象。 每一个 .class 文件在类加载器加载了之后， 都会在 JVM 中创建一个 Class 对象。

所有的类都是在第一次使用时， 动态加载到 JVM 中。 当程序创建第一个对类的静态成员函数（构造函数也是静态方法）的引用时， 就会加载这个类。 一旦某个类的 Class 对象被载入内存中， 它就会从来创建这个类的所有对象。

所有反射的入口都是 java.liang.Class。 因为 Java 中规定了 java.lang.reflect 包下的所有类的构造函数都不为 public， 因此， 需要获得这些类的对象都需要调用 Class 类中适当的的方法。

2 如何获取 Class 对象

Class 对象由 JVM 自动创建， 我们可以通过以下几种方法获取相应类或接口的该对象实例。

2.1 Object.getClass()

我们都知道所有的类都是继承于 Object, 因此， Object 中的方法， 任何类都可以使用。

    public final native Class<?> getClass();

该方法时 final 所修饰的， 不能重写。

举个例子

    @Test
    public void testClass() {
        Class clazz = "foo".getClass();
        System.out.println(clazz.toString());
    }

该例子中， "foo" 是 String 类型的实例， 因此， 其调用 getClass() 所返回的类型就是 String。

结果

class java.lang.String

2.2 .class 语法

如果我们想要获取某个类的 Class, 我们又没有相应的实例， 那么通过 .class 也可以获取该类的 Class 对象。 基本数据类型通过该方法是最容易获取到其 Class 对象 的。

    @Test
    public void testDotClass() {
        boolean b = false;
        // Class clazz = b.getClass(); // 编译错误
        Class clazz = boolean.class;
        System.out.println(clazz);

        Boolean bw = false;
        System.out.println(bw.getClass());

        System.out.println(HashMap.class);
    }

输出

boolean
class java.lang.Boolean
class java.util.HashMap

2.3 Class.forName()

如果我们知道某个类的全限定名， 我们可以通过该方法获得对应的 Class 对象。 该方法不能对基本类型使用。

使用起来很简单

    @Test
    public void testFullNameClass() {
        try {
            Class clazz = Class.forName("java.lang.System");
            System.out.println(clazz);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

结果

class java.lang.System

该方法可能会找不到对应的类， 需要处理受检异常 ClassNotFoundException。 框架用的大多都是该方法， 因为前面两种需要知道类的实例或类的类名， 而第三中需要的是类的全限定名， 是一串字符串， 我们可以通过配置或扫描等方式告知框架。

2.4 通过包装类的 TYPE 成员

对于基本数据类型， 除了以上的 .class 方法之外， 我们还可以使用其对对应包装类的 TYPE 成员变量来获取 Class 对象。

System.out.println(Double.TYPE); // 输出 double

3 Class 的主要方法及其示例

Class 里面存储了对应类的所有信息， 因此， 我们可以获得类相关的信息。

一个类的组成

• 属性：对象数据的描述
• 构造方法：用于实例化对象
• 普通方法：对象的行为
• 注解
• 内部类：在类中声明的类（inner class）
• 块：分静态块与实例块
• 类的声明：（访问权限修饰符public.default（可忽略不写，为默认））（修饰符final.abstract.synchronized）class 类名{ 类体 }

3.1 属性相关

获取全部 public 属性, 包括其父类， 接口的

 public Field[] getFields();

获取指定的名称的属性

 public Field getField(String name);

获取所有本类（不包含父类， 接口）声明的属性

 public Field[] getDeclaredFields()；

获取本类（不包含父类， 接口）指定的名称的声明属性

public Field getDeclaredField(String name)；

3.2 构造函数相关

获取所有的 public 构造器

public Constructor<?>[] getConstructors()

获取指定参数的 public 构造器

public Constructor<?> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 

获取声明（public, private, protected, friendly）的所有构造器

public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 

获取声明（public, private, protected, friendly）的指定参数构造器

public Constructor<?> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)

3.3 普通方法相关

获取所有的 public 方法，包括其父类， 接口的

public Method[] getMethods();

获取指定参数的 public 方法， 包括其父类， 接口的

public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes);

获取声明（public, private, protected, friendly）的所有普通方法

public Method[] getDeclaredMethods();

获取声明（public, private, protected, friendly）的指定参数的普通方法

public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes);

3.4 注解相关

判断是否为注解， 如果是注解， 就一定是接口

 public boolean isAnnotation()

判断类上面有没有指定类型的注解（包括继承的）

 public boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass)

获取类上面的所有注解（包括继承的）, 没有注解返回长度 0 的数组

public Annotation[] getAnnotations();

获取类上存在的、指定类型的注解（包括继承的），如果该类型注解不存在，则返回null

public <A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotationClass);

获取类上面的指定类型的注解（包括继承的）， 没有注解返回长度为 0 的数组

public <A extends Annotation> A[] getAnnotationsByType(Class<A> annotationClass);

获取类上面指定类型的注解（不包括继承的注解）， 没有则返回 null

public <A extends Annotation> A getDeclaredAnnotation(Class<A> annotationClass)

获取类上面所有的注解（不包括继承的注解）， 没有则返回长度为0的数组

public Annotation[] getDeclaredAnnotations()    

获取类上面指定类型的注解（不包括继承的注解）， 没有注解返回长度为 0 的数组

public <A extends Annotation> A[] getDeclaredAnnotationsByType(Class<A> annotationClass)

3.5 其他常用的方法

返回 Class 对象表示的类型(类、接口、数组或基本类型)的完整路径名字符串

public String getName() 

可以通过该方法创建对象， 需要有默认构造函数

public T newInstance()

获取该类的类加载器

public ClassLoader getClassLoader()

返回该Class对象对应类所实现的全部接口

public Class<?>[] getInterfaces()

返回此Class对象对应类的超类的Class对象

public Class<? super T> getSuperclass()

判断此class对象是否表示一个数组类

public boolean isArray() 

判定指定的 Class 对象是否表示一个接口类型

public boolean isInterface()

判定指定的 Class 对象是否表示一个 Java 的基本类型

public boolean isPrimitive()

判断此class对象是否表示一个枚举

oolean isEnum()

判断obj是否是此class对象的实例，该方法可以完全代替instanceof操作符

boolean isInstance(Object obj)

判断是否为匿名类

public boolean isAnonymousClass()

获取所有的内部类

public Class<?>[] getDeclaredClasses()

获取其所在的外部类

public Class<?> getDeclaringClass()