开始接触的时候可能大家都会很模糊到底什么是反射,大家都以为这个东西不重要,其实很重要的,几乎所有的框架都要用到反射,增加灵活度。到了后面几乎动不动就要用到反射。
首先我们先来认识一下对象
学生----->抽象----->Student
表示学生 Student = .......
那我们的反射中的Class呢?
类型----->抽象----->Class(反射的入口破)
java.lang.class 表示java中的类型
Class c = Student.Class
Class c = int.Class
Class c =int[].Class
反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法 对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性, 这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
即:在"运行时",通过反射机制可以动态获得到和该类型相关的各种信息。
java通常是先有类后有对象,有对象就可以调用方法或属性。反射其实是通过Class对象来调用类里面的方法。 通过反射可以调用私有方法和私有属性。大部分框架都是运用反射原理。
Class是对java中所有类型的抽象。即一个Class类型对象可以表示出java中任意一种类型。每种类型在加载到内存后,内存中都会生产一个与之对应的Class类型对象(有且只有一个),用来表示该类型。 每个类型都有且只有一个Class类型对象与之对应,通过这个Class类型对象就可以获得到该类型中的各种信息。Class类是Java反射的入口.。
1)表示基本类型 Class c = int.class; System.out.println(c.isPrimitive());//true System.out.println(c.getName());//int 注:其他基本类型的情况类似 2)表示类类型 注:s.getClass()方法返回的是变量s所指向对象的实现类型的Class对象。 Student s = new Student(); Class c1 = s.getClass(); Class c2 = Student.class; System.out.println(c1 == c2);//true //p指向的对象实际类型是Student Person p = new Student(); Class c1 = p.getClass();//c1表示Student类型 Class c2 = Person.class;//c2表示Person类型 System.out.println(c1 == c2);//false 3)表示接口类型 Action a = new Student(); Class c1 = a.getClass();//c1表示Student类型 Class c2 = Action.class;//c2表示Action类型 System.out.println(c1 == c2);//false System.out.println(c2.isInterface());//true 4)表示数组类型 int[] a = new int[4]; Class c1 = a.getClass(); Class c2 = int[].class; System.out.println(c1 == c2);//true System.out.println(c1.isArray());//true Class c3 = c1.getComponentType();//c3表示该数组是使用什么类型声明出来的 System.out.println(c3.getName());//int Student[] a = new Student[4]; Class c1 = a.getClass(); Class c2 = Student[].class; System.out.println(c1 == c2);//true System.out.println(c1.isArray());//true Class c3 = c1.getComponentType();//c3表示该数组是使用什么类型声明出来的 System.out.println(c3.getName());//com.briup.test.Student
想要使用反射机制,就必须要先获取到该类的字节码文件对象(.class),通过字节码文件对象,就能够通过该类中的方法获取到
我们想要的所有信息(方法,属性,类名,父类名,实现的所有接口等等),每一个类对应着一个字节码文件也就对应着一个Class类型的对象,也就是字节码文件对象。
1)使用Class类中的forName方法获得
Class clazz1 = Class.forName("全限定类名"); //通过Class类中的静态方法forName,直接获取到一个类的字节码文件对象,此时该类还是源文件阶段,并没有变为字节码文件。
这种方法很灵活,只需一个String类型参数即可,而String类型的数据改变起来很容易,注意该方法是会抛出异常。
2)使用类名获得
Class clazz2 = Person.class; //当类被加载成.class文件时,此时Person类变成了.class,在获取该字节码文件对象,也就是获取自己, 该类处于字节码阶段。
3)使用对象调用getClass方法获得
Class clazz3 = p.getClass(); //通过类的实例获取该类的字节码文件对象,该类处于创建对象阶段。
getClass是Object中的final修饰的方法,每个对象都可以调用而且不能重写
注:以上三种方法获得的同一个对象(==比较),因为每个类型内存都有且只有一个Class类型对象。
java.lang包下: Class 类 对java中所有类型抽象而得来的 Package类 对java中所有包抽象而得来的 java.lang.reflect包下: Modifier 类 对java中所有修饰符抽象而得来的 Field 类 对java中所有属性抽象而得来的 Method 类 对java中所有方法抽象而得来的 Constructor 类 对java中所有构造器抽象而得来的 Array 类 提供了对数组对象的动态访问 ParameterizedType接口 在反射中表示参数化类型 例如:List<String> Point<Long,Long>等这种带泛型的类型
1.获得该类所处的包的信息
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
System.out.println(c.getPackage().getName());
2.获得该类的修饰符信息
//每个修饰符对应一个int值
//如果有多个修饰符则int值相加
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
System.out.println(c.getModifiers());
System.out.println(Modifier.PUBLIC);
System.out.println(Modifier.FINAL);
3.获得该类的名字
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
System.out.println(c.getName());
4.获得该类的父类的Class对象
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
//superclass表示其父类型的Class对象
Class superclass = c.getSuperclass();
System.out.println(superclass.getName());
例如:
Class c = Object.class;
Class superclass = c.getSuperclass();
System.out.println(superclass.getName());
//运行报错,因为Object没有父类
例如:
//判断c1是不是c2的子类型
//判断c3是不是c2的子类型
Class c1 = Student.class;
Class c2 = Person.class;
Class c3 = String.class
System.out.println(c2.isAssignableFrom(c1));//true
System.out.println(c2.isAssignableFrom(c3));//false
5.获得该类所实现的接口类型的Class对象
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Class[] interfaces = c.getInterfaces();
for(Class clazz:interfaces){
System.out.println(clazz.getName());
}
例如:
//判断c1是不是c2的实现类
//判断c3是不是c2的实现类
Class c1 = Student.class;
Class c2 = Action.class;
Class c3 = String.class
System.out.println(c2.isAssignableFrom(c1));//true
System.out.println(c2.isAssignableFrom(c3));//false
6.获得该类中所有的属性
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Field[] declaredFields = c.getDeclaredFields();
for(Field f:declaredFields){
System.out.println(f.getModifiers());
System.out.println(f.getType().getName());
System.out.println(f.getName());
}
注:
getDeclaredFields()方法返回类中声明的属性,包括私有的
getFields()方法只返回类中public修饰的属性,包括继承的
例如:
//获得某个指定的属性(也包括私有属性)
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Field f = c.getDeclaredField("score");
System.out.println(f.getModifiers());
System.out.println(f.getType().getName());
System.out.println(f.getName());
7.获得该类中所有的方法
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Method[] declaredMethods = c.getDeclaredMethods();
for(Method m:declaredMethods){
System.out.println(m.getModifiers());
System.out.println(m.getReturnType().getName());
System.out.println(m.getName());
System.out.println(Arrays.toString(m.getParameterTypes()));
System.out.println(Arrays.toString(m.getExceptionTypes()));
}
注:
getDeclaredMethods()方法返回类中声明的方法,包括私有的
getMethods()方法只返回类中public修饰的方法,包括继承的
例如:
//获得某个指定的方法(也包括私有方法)
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Method m = c.getDeclaredMethod("print");
System.out.println(m.getModifiers());
System.out.println(m.getReturnType().getName());
System.out.println(m.getName());
System.out.println(Arrays.toString(m.getParameterTypes()));
System.out.println(Arrays.toString(m.getExceptionTypes()));
8.获得该类中所有的构造器
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Constructor[] declaredConstructors = c.getDeclaredConstructors();
for(Constructor con:declaredConstructors){
System.out.println(con.getModifiers());
System.out.println(con.getName());
System.out.println(Arrays.toString(con.getParameterTypes()));
System.out.println(Arrays.toString(con.getExceptionTypes()));
}
注:
getDeclaredConstructors()方法返回类中所有构造器
getConstructors()方法只返回类中public修饰的构造器
例如:
//获得某个指定的构造器(也包括私有构造器)
Student s = new Student();
Class c = s.getClass();
Constructor con = c.getDeclaredConstructor(double.class);
System.out.println(con.getModifiers());
System.out.println(con.getName());
System.out.println(Arrays.toString(con.getParameterTypes()));
System.out.println(Arrays.toString(con.getExceptionTypes()));
9.获得父类型中的泛型的真实类型
因为泛型类的泛型参数在编译期会被擦除,所以我们不能再运行期间直接拿到该泛型的实际类型,但是可以通过子类的Class对象来获取父类的泛型类型。
例如: 不通过子类不能获得泛型实际类型
public class GenericTest<T,S>{
public T name;
public S say(T t,S s){
return s;
}
}
main:
GenericTest<String,Integer> t = new GenericTest<String,Integer>();
Class c = t.getClass();
Field field = c.getDeclaredField("name");
System.out.println(field.getType());
System.out.println(field.getGenericType());
//输出结果:
class java.lang.Object
T
System.out.println("-------------------------");
Method method = c.getMethod("say", Object.class,Object.class);
System.out.println(method.getReturnType());
System.out.println(method.getGenericReturnType());
//输出结果:
class java.lang.Object
S
System.out.println("-------------------------");
System.out.println(Arrays.toString(method.getParameterTypes()));
System.out.println(Arrays.toString(method.getGenericParameterTypes()));
//输出结果:
[class java.lang.Object, class java.lang.Object]
[T, S]
例如: 通过子类可以获得父类中泛型的实际类型
public class GenericTest<T,S>{
public T name;
public S say(T t,S s){
return s;
}
}
public class Sub entends GenericTest<String,Integer>{}
main:
Class c = Sub.class;
//获得父类类型,包含泛型参数信息
Type superType = c.getGenericSuperclass();
//判断父类类型是不是属于ParameterizedType类型
//ParameterizedType表示带泛型的类型
if(superType instanceof ParameterizedType){
//强转,并调用方法获得泛型参数的实例类型
ParameterizedType pt = (ParameterizedType)superType;
Type[] actualTypeArguments = pt.getActualTypeArguments();
//循环遍历,并强转为Class类型,因为Type接口中没有任何方法
for(Type t:actualTypeArguments){
Class clazz = (Class)t;
System.out.println(clazz.getName());
}
}
例如: 通过子类可以获得实现接口中泛型的实际类型
Class c = Sub.class;
Type[] types = c.getGenericInterfaces();
for(Type t:types){
if(t instanceof ParameterizedType){
ParameterizedType pt = (ParameterizedType)t;
Type[] actualTypeArguments = pt.getActualTypeArguments();
for(Type type:actualTypeArguments){
Class clazz = (Class)type;
System.out.println(clazz.getName());
}
}
}
10.获得类中的注解
使用反射也可以获得类中的注解.(在之后的内容在来了解)
1 public class Student{
2 private long id;
3 private String name;
4
5 private static int age;
6
7 get/set
8
9 public static void say(){
10 System.out.println("say..");
11 }
1)使用反射的方式调用构造器创建类的对象
默认方式:必须调用无参构造器 Class c = Student.class; Student s = (Student)c.newInstance(); 通用方式:获得构造器对象,并调用该构造器 注:getConstructor方法和newInstance方法的参数都是可变参数 例如:获得无参构造器并调用创建对象 Class c = Student.class; Constructor constructor = c.getConstructor(); Student o = (Student)constructor.newInstance(); System.out.println(o); 例如:获得有参构造器并调用创建对象 Class c = Student.class; Constructor constructor = c.getConstructor(long.class,String.class); Student o = (Student)constructor.newInstance(1L,"tom"); System.out.println(o); 2)使用反射的方式访问对象中的属性 例如: Student s = new Student(); Class c = s.getClass(); Field[] declaredFields = c.getDeclaredFields(); for(Field f:declaredFields){ //设置私有属性可以被访问 f.setAccessible(true); //判断属性是否为static,静态属性的访问不需要对象 if(Modifier.isStatic(f.getModifiers())){ System.out.println(f.getName() +" = "+f.get(null)); }else{ System.out.println(f.getName() +" = "+f.get(s)); } } 注:Field类中的get方法可以获得属性值,set方法可以给属性设置值。 3)使用反射的方式调用对象中的方法 例如: Student s = new Student(); Class c = s.getClass(); Method m1 = c.getMethod("setName",String.class); //m1表示Student中的setName方法 //调用对象s中的m1方法,并且传参"tom" //s.setName("tom"); m1.invoke(s, "tom"); Method m2 = c.getMethod("getName"); String name = (String)m2.invoke(s); System.out.println("name = "+name); //调用静态方法 不需要对象 Method m3 = c.getMethod("say"); m3.invoke(null); 4)使用反射的方式动态操作数组 注: Object[] o1 = new int[1];//编译报错 long[] o2 = new int[1];//编译报错 int[] o3 = new int[1];//编译通过 Object[] o1 = new 任意引用类型[1];//编译通过 例如:
//要求:传任意类型"数组",把数组长度扩大1倍并返回
//注意这里不能收Object[],
//因为Object[] o = new Integer[4];编译通过
//但是Object[] o = new int[4]; 编译报错
//那么使用Object类中就可以接收任意类型的数组了
public static Object arrayCopy(Object obj){
//代码
}
实现:
public static Object arrayCopy(Object obj){
Class c = obj.getClass();
Object newArray = null;
if(c.isArray()){
int len = Array.getLength(obj);
Class<?> type = c.getComponentType();
newArray = Array.newInstance(type, len*2);
for(int i=0;i<len;i++){
Object value = Array.get(obj, i);
Array.set(newArray, i, value);
}
}
return newArray;
}
constructor 如果没有无参构造,只有有参构造如何创建实例呢?看下面
总结上面创建实例对象:Class类的newInstance()方法是使用该类无参的构造函数创建对象, 如果一个类没有无参的构造函数, 就不能这样创建了,可以调用Class类的getConstructor(String.class,int.class)方法
取一个指定的构造函数然后再调用Constructor类的newInstance("张三",20)方法创建对象
获取全部构造方法
Field对象
获取指定成员变量
Class.getField(String)方法可以获取类中的指定字段(可见的), 如果是私有的可以用getDeclaedField("name")方法获取,通过set(obj, "李四")方法可以设置指定对象上该字段的值,
如果是私有的需要先调用setAccessible(true)设置访问权限,用获取的指定的字段调用get(obj)可以获取指定对象中该字段的值
获取全部成员变量
Method
Class.getMethod(String, Class...) 和 Class.getDeclaredMethod(String, Class...)方法可以获取类中的指定方法,
如果为私有方法,则需要打开一个权限。setAccessible(true);
用invoke(Object, Object...)可以调用该方法,
跟上面同理,也能一次性获得所有的方法
Class[] getInterfaces():确定此对象所表示的类或接口实现的接口
返回值:接口的字节码文件对象的数组
InputStream getResourceAsStream(String name)
return:一个 InputStream 对象;如果找不到带有该名称的资源,则返回 null
参数:所需资源的名称,如果以"/"开始,则绝对资源名为"/"后面的一部分。
实例1:
package corejava.test;
import java.lang.reflect.Array;
import java.lang.reflect.Constructor;
class A{
private int id;
private String name="Tom";
private A(int a,String name){
id=a;
}
@Override
public String toString() {
return "A [id=" + id + ", name=" + name + "]";
}
}
public class Test1 {
public static Object createObject(String classname) throws Exception {
Class<?> name = Class.forName(classname);
return createObject(name);
}
public static Object createObject(Class<?>c) throws Exception{
Object object=null;
try {
object=c.newInstance();
} catch (InstantiationException e) {
// 如果此 Class 表示一个抽象类、接口、数组类、基本类型或 void;
// 或者该类没有 null 构造方法; 或者由于其他某种原因导致实例化失败。
// 2、数组类、基本类型 能够创建对象
if(c.isArray()){
object=Array.newInstance(c.getComponentType(),5);
}
else if(c.isPrimitive()){
if(c == boolean.class){
object=false;
}else if(c==void.class){
throw new Exception(c.getName()+"不能创建对象!");
}else {
object=0;
}
}else {
// 3、没有 null 构造方法
Constructor<?>[] constructors = c.getConstructors();
if(constructors.length==0) throw new Exception(c.getName()+"没有Public构造器!");
Class<?>[] parameterTypes = constructors[0].getParameterTypes();
Object[] parameters=new Object[parameterTypes.length];
for(int i=0;i<parameters.length;i++){
parameters[i]=createObject(parameterTypes[i]);
}
object=constructors[0].newInstance(parameters);
}
// 1、其他某种原因、void、抽象类、接口时抛出异常
if(object==null)throw new Exception(c.getName()+"不能创建对象!");
}
return object;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
System.out.println(createObject(A.class));
System.out.println("ssss");
// System.out.println(new String());
// System.out.println("ssss");
}
}
实例2:
package corejava.test;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.Parameter;
import java.nio.file.spi.FileSystemProvider;
import static java.lang.System.out;
final class B{
private int id;
private String name="Tom";
private static String mm="Tom";
private B(int a,String name){
id=a;
}
@Override
public String toString() {
return "B [id=" + id + ", name=" + name + "]";
}
public int f(String name,A a){
return id;}
}
public class Test2 {
public static void printClass(Class<?> c) throws Exception{
//1、包名;
out.println(c.getPackage()+";");
//2、修饰符 +class+类名{
out.println(Modifier.toString(c.getModifiers())+
" class "+c.getSimpleName()+" {");
//3、修饰符 +属性类型+属性名;
for(Field f:c.getDeclaredFields()){
out.print("\t"+Modifier.toString(f.getModifiers())+
" "+f.getType().getSimpleName()+" "+f.getName());
f.setAccessible(true);
if(Modifier.isStatic(f.getModifiers()))
out.print(" = "+f.get(null));
out.println(";");
}
//4、修饰符 +类名+( 参数类型+参数名字){ }
for(Constructor<?> constructor:c.getDeclaredConstructors()){
out.print("\t"+Modifier.toString(constructor.getModifiers())+" "+
c.getSimpleName()+"(");
Parameter[] ps = constructor.getParameters();
for(int i=0;i<ps.length;i++){
out.print(ps[i].getType().getSimpleName()+" "
+ps[i].getName());
if(i<ps.length-1)out.print(",");
}
out.println("){}");
}
out.println();
//5、修饰符 +返回类型+方法名++( 参数类型+参数名字){ }
for(Method m:c.getDeclaredMethods()){
out.print("\t"+Modifier.toString(m.getModifiers())+" "+
m.getReturnType().getSimpleName()+" "+
m.getName()+"(");
Parameter[] ps = m.getParameters();
for(int i=0;i<ps.length;i++){
out.print(ps[i].getType().getSimpleName()+" "
+ps[i].getName());
if(i<ps.length-1)out.print(",");
}
out.println("){}");
out.println();
}
//6、}
out.println("}");
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
printClass(Object.class);
}
}
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