反射机制

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了反射机制相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1 反射的概述

1.1 什么是反射

每个.class文件被加载到内存后都是一个Class类的对象!例如Demo.class加载到内存后它是Class<Demo>类型的一个对象。

 

 

反射就是通过Class对象获取类型相关的信息。一个Class对象就表示一个.class文件,可以通过Class对象获取这个类的构造器、方法,以及成员变量等。

反射是Java的高级特性,在框架中大量被使用!我们必须要了解反射,不然无法学好JavaWeb相关的知识!

 

1.2 反射相关类

与反射相关的类:

l  Class:表示类;

l  Field:表示成员变量;

l  Method:表示方法;

l  Constructor:表示构造器。

 

2 Class类

 

2.1 获取Class类

获取Class类的三种基本方式:

l  通过类名称.class,对基本类型也支持;

  • Class c = int.class;
  • Class c = int[].class;
  • Class c = String.class

l  通过对象.getClass()方法

  • Class c = obj.getClass();

l  Class.forName()通过类名称加载类,这种方法只要有类名称就可以得到Class;

  • Class c = Class.forName(“cn.itcast.Demo”);

 

2.2 Class类的常用方法

l  String getName():获取类名称,包含包名;

l  String getSimpleName():获取类名称,不包含包名;

l  Class getSupperClass():获取父类的Class,例如:new Integer(100).getClass().getSupperClass()返回的是Class<Number>!但new Object().getSupperClass()返回的是null,因为Object没有父类;

l  T newInstance():使用本类无参构造器来创建本类对象;

 

l  boolean isArray():是否为数组类型;

l  boolean isAnnotation():是否为注解类型;

l  boolean isAnnotationPresent(Class annotationClass):当前类是否被annotationClass注解了;

l  boolean isEnum():是否为枚举类型;

l  boolean isInterface():是否为接口类型;

l  boolean isPrimitive():是否为基本类型;

l  boolean isSynthetic():是否为引用类型;

 

2.3 通过反射创建对象

 

public class Demo1 {

    @Test

    public void fun1() throws Exception {

       String className = "cn.itcast.User";

       Class clazz = Class.forName(className);

       User user = (User)clazz.newInstance();

       System.out.println(user);

    }

}

 

class User {

    private String username;

    private String password;

 

    public String getUsername() {

       return username;

    }

 

    public void setUsername(String username) {

       this.username = username;

    }

 

    public String getPassword() {

       return password;

    }

 

    public void setPassword(String password) {

       this.password = password;

    }

 

    @Override

    public String toString() {

       return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";

    }

}
User [username=null, password=null]

 

3 Constructor

Constructor表示一个类的构造器。即构造器的反射对象!

 

3.1 获取Constructor对象

  获取Construcator对象需要使用Class对象,下面API来自Class类:

l  Constructor getConstructor(Class… parameterTypes):通过指定的参数类型获取公有构造器反射对象;

l  Constructor[] getConstructors():获取所有公有构造器对象;

l  Constructor getDeclaredConstructor(Class… parameterTypes):通过指定参数类型获取构造器反射对象。可以是私有构造器对象;

l  Constructor[] getDeclaredConstructors():获取所有构造器对象。包含私有构造器;

 

3.2 Construcator类常用方法

l  String getName():获取构造器名;

l  Class getDeclaringClass():获取构造器所属的类型;

l  Class[] getParameterTypes():获取构造器的所有参数的类型;

l  Class[] getExceptionTypes():获取构造器上声明的所有异常类型;

l  T newInstance(Object… initargs):通过构造器反射对象调用构造器。

 

3.3 练习:通过Construcator创建对象

 

User.java



public class User { 
    private String username;

    private String password;

 

    public User() {

    }

 

    public User(String username, String password) {

       this.username = username;

       this.password = password;

    }

 

    public String getUsername() {

       return username;

    }

 

    public void setUsername(String username) {

       this.username = username;

    }

 

    public String getPassword() {

       return password;

    }

 

    public void setPassword(String password) {

       this.password = password;

    }

 

    @Override

    public String toString() {

       return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";

    }

}

 

Demo1.java

 

public class Demo1 { 
    @Test

    public void fun1() throws Exception {

       String className = "cn.itcast.User";

       Class clazz = Class.forName(className);

       Constructor c = clazz.getConstructor(String.class, String.class);

       User user = (User)c.newInstance("zhangSan", "123");

       System.out.println(user);

    }

}

 

4 Method(类的组成部分)

Class à 类的反射对象

Constructor à 构造器的反射对象

Method表示方法的反射对象

Field à 成员的反射对象

 

4.1 获取Method

获取Method需要通过Class对象,下面是Class类的API:

l  Method getMethod(String name, Class… parameterTypes):通过方法名和方法参数类型获取方法反射对象,包含父类中声明的公有方法,但不包含所有私有方法;

l  Method[] getMethods():获取所有公有方法,包含父类中的公有方法,但不包含任何私有方法;

l  Method getDeclaredMethod(String name, Class… parameterTypes):通过方法名和方法参数类型获取本类中声明的方法的反射对象,包含本类中的私有方法,但不包含父类中的任何方法;

l  Method[] getDeclaredMethods():获取本类中所有方法,包含本类中的私有方法,但不包含父类中的任何方法。

 

4.2 Method常用方法

l  String getName():获取方法名;

l  Class getDeclaringClass():获取方法所属的类型;

l  Class[] getParameterTypes():获取方法的所有参数的类型;

l  Class[] getExceptionTypes():获取方法上声明的所有异常类型;

l  Class getReturnType():获取方法的返回值类型;

l  Object invode(Object obj, Object… args):通过方法反射对象调用方法,如果当前方法是实例方法,那么当前对象就是obj,如果当前方法是static方法,那么可以给obj传递null。args表示是方法的参数;

 

4.3 练习:通过Method调用方法

  


 

public class Demo1 {
    @Test

    public void fun1() throws Exception {

       String className = "cn.itcast.User";

       Class clazz = Class.forName(className);

       Constructor c = clazz.getConstructor(String.class, String.class);

       User user = (User)c.newInstance("zhangSan", "123");

      

       Method method = clazz.getMethod("toString");

       String result = (String)method.invoke(user);

       System.out.println(result);

    }

}

 

5 Field

  Field表示类的成员变量,可以是实例变量,也可以是静态变量。

 

5.1 获取Field对象

获取Field对象需要使用Class对象,下面是Class类的API:

l  Field getField(String name):通过名字获取公有成员变量的反射对象,包含父类中声明的公有成员变量;

l  Field[] getFields():获取所有公有成员变量反射对象,包含父类中声明的公有成员变量;

l  Field getDeclaredField(String name):通过名字获取本类中某个成员变量,包含本类的private成员变量,但父类中声明的任何成员变量都不包含;

l  Field[] getDeclaredFields():获取本类中声明的所有成员变量,包含private成员变量,但不包含父类中声明的任何成员变量;

 

5.2 Field类的常用方法

l  String getName():获取成员变量名;

l  Class getDeclaringClass():获取成员变量的类型;

l  Class getType():获取当前成员变量的类型;

l  Object get(Object obj):获取obj对象的成员变量的值;

l  void set(Object obj, Object value):设置obj对象的成员变量值为value;

 

5.3 练习:通过Field读写成员

User.java

public class User {

    public String username;

    public String password;

 

    public User() {

    }

 

    public User(String username, String password) {

       this.username = username;

       this.password = password;

    }

 

    public String getUsername() {

        return username;

    }

 

    public void setUsername(String username) {

       this.username = username;

    }

 

    public String getPassword() {

       return password;

    }

 

    public void setPassword(String password) {

       this.password = password;

    }

 

    @Override

    public String toString() {

       return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";

    }

}

  

Demo1.java

public class Demo1 {

    @Test

    public void fun1() throws Exception {

       String className = "cn.itcast.User";

       Class clazz = Class.forName(className);

       User user = new User("zhangSan", "123");

      

       Field field1 = clazz.getField("username");

       Field field2 = clazz.getField("password");

      

       String username = (String)field1.get(user); 

       String password = (String)field2.get(user);

      

       System.out.println(username + ", " + password);

      

       field1.set(user, "liSi");

       field2.set(user, "456");

      

       System.out.println(user);

    }

}

6  AccessibleObject 

AccessibleObject类是Constructor、Method、Field三个类的父类。AccessibleObject最为重要的方法如下:

l  boolean isAccessible():判断当前成员是否可访问;

l  void setAccessible(boolean flag):设置当前成员是否可访问。

 

当Constructor、Method、Field为私有时,如果我们想反射操作,那么就必须先调用反射对象的setAccessible(true)方法,然后才能操作。

User.java

public class User {

    private String username;

    private String password;

 

    public User() {

    }

 

    public User(String username, String password) {

       this.username = username;

       this.password = password;

    }

 

    public String getUsername() {

       return username;

    }

 

    public void setUsername(String username) {

       this.username = username;

    }

 

    public String getPassword() {

       return password;

    }

 

    public void setPassword(String password) {

       this.password = password;

    }

 

    @Override

    public String toString() {

       return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";

    }

}

注意,User类的username和password成员变量为private的,这时再通过Field来反射操作这两个成员变量就必须先通过setAccessible(true)设置后才行。 

public class Demo1 {

    @Test

    public void fun1() throws Exception {

       String className = "cn.itcast.User";

       Class clazz = Class.forName(className);

       User user = new User("zhangSan", "123");

      

       Field field1 = clazz.getDeclaredField("username");

       Field field2 = clazz.getDeclaredField("password");

   

       field1.setAccessible(true);

       field2.setAccessible(true);   

       String username = (String)field1.get(user);

       String password = (String)field2.get(user);

      

        System.out.println(username + ", " + password);

      

       field1.set(user, "liSi");

       field2.set(user, "456");

      

       System.out.println(user);

    }

}

 


与反射相关的类们,它们都不能new!!!

l  类名.class

l  对象.getClass()

l  Class.forName(“字符串:类名”)

 它是Class的一个组成部门,所以需要先得到Class,再通过Class的方法得到Constructor

 通过参数类型来获取构造器,即获取两个String类型参数的构造器反射对象。

通过构造器反射对象来调用构造器,并传递参数给构造器

获取名为toString,没有参数的方法

反射调用这个方法,给this赋值为user,没有传递参数,因为这个方法没有参数。

打印返回值。

获取名为username的成员变量

获取名为password的成员变量

获取user对象的username成员变量值,因为field1表示的就是username成员变量

获取user对象的password成员变量值,因为field2表示的就是password成员变量

设置user对象的username成员变量值为liSi

设置user对象的password成员变量值为456

当设置该参数为true时,那么private的成员、方法、构造器就都可以操作了。

因为username和password都是私有的成员变量,所以需要使用getDeclaredField()才能获取到。

设置成员变量是可以访问的,对于私有变量、方法、构造器都必须先调用这个方法后才能操作,不然会抛出异常。

以上是关于反射机制的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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