夯实Java基础系列12：深入理解Java中的反射机制

<action name="login"
               class="org.ScZyhSoft.test.action.SimpleLoginAction"
               method="execute">
           <result>/shop/shop-index.jsp</result>
           <result name="error">login.jsp</result>
       </action>

//总结一下就是，JDK有一个类叫做Class，这个类用来封装所有Java类型，包括这些类的所有信息，JVM中类信息是放在方法区的。

//所有类在加载后，JVM会为其在堆中创建一个Class<类名称>的对象，并且每个类只会有一个Class对象，这个类的所有对象都要通过Class<类名称>来进行实例化。

//上面说的是JVM进行实例化的原理，当然实际上在Java写代码时只需要用 类名称就可以进行实例化了。

public final class Class<T> implements java.io.Serializable,
                          GenericDeclaration,
                          Type,
                          AnnotatedElement {
虚拟机会保持唯一一
            //通过类名.class获得唯一的Class对象。
            Class<UserBean> cls = UserBean.class;
            //通过integer.TYPEl来获取Class对象
            Class<Integer> inti = Integer.TYPE;
          //接口本质也是一个类，一样可以通过.class获取
            Class<User> userClass = User.class;

public static Class<?> forName(String className)
```
在JDBC开发中常用此方法加载数据库驱动:
要使用全类名来加载这个类，一般数据库驱动的配置信息会写在配置文件中。加载这个驱动前要先导入jar包
```java
 Class.forName(driver);

//Class<?>是一个泛型表示，用于获取一个类的类型。
Class<?> klass = int.class;
Class<?> classInt = Integer.TYPE;

StringBuilder str = new StringBuilder("123");
Class<?> klass = str.getClass();

//Class<?>代表任何类的一个类对象。
//使用这个类对象可以为其他类进行实例化
//因为jvm加载类以后自动在堆区生成一个对应的*.Class对象
//该对象用于让JVM对进行所有*对象实例化。
Class<?> c = String.class;

//Class<?> 中的 ? 是通配符，其实就是表示任意符合泛类定义条件的类，和直接使用 Class
//效果基本一致，但是这样写更加规范，在某些类型转换时可以避免不必要的 unchecked 错误。

Object str = c.newInstance();

//获取String所对应的Class对象
Class<?> c = String.class;
//获取String类带一个String参数的构造器
Constructor constructor = c.getConstructor(String.class);
//根据构造器创建实例
Object obj = constructor.newInstance("23333");
System.out.println(obj);

public Method[] getDeclaredMethods() throws SecurityException

public Method[] getMethods() throws SecurityException

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

//注解类，可可用于表示方法，可以通过反射获取注解的内容。
    //Java注解的实现是很多注框架实现注解配置的基础
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Invoke {
}

public class PersonBean {
private String name;

int id;

public String getName() {
    return name;
}

public void setName(String name) {
    this.name = name;
}

public interface User {
    public void login ();

}

public class UserBean extends PersonBean implements User{
    @Override
    public void login() {

    }

    class B {

    }

    public String userName;
    protected int i;
    static int j;
    private int l;
    private long userId;
    public UserBean(String userName, long userId) {
        this.userName = userName;
        this.userId = userId;
    }
    public String getName() {
        return userName;
    }
    public long getId() {
        return userId;
    }
    @Invoke
    public static void staticMethod(String devName,int a) {
        System.out.printf("Hi %s, I'm a static method", devName);
    }
    @Invoke
    public void publicMethod() {
        System.out.println("I'm a public method");
    }
    @Invoke
    private void privateMethod() {
        System.out.println("I'm a private method");
    }
}

public class 动态加载类的反射 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class clazz = Class.forName("com.javase.反射.UserBean");
            for (Field field : clazz.getDeclaredFields()) {
//                field.setAccessible(true);
                System.out.println(field);
            }
            //getDeclaredMethod*()获取的是类自身声明的所有方法，包含public、protected和private方法。
            System.out.println("------共有方法------");
//        getDeclaredMethod*()获取的是类自身声明的所有方法，包含public、protected和private方法。
//            getMethod*()获取的是类的所有共有方法，这就包括自身的所有public方法，和从基类继承的、从接口实现的所有public方法。
            for (Method method : clazz.getMethods()) {
                String name = method.getName();
                System.out.println(name);
                //打印出了UserBean.java的所有方法以及父类的方法
            }
            System.out.println("------独占方法------");

            for (Method method : clazz.getDeclaredMethods()) {
                String name = method.getName();
                System.out.println(name);
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public class 打印所有方法 {

    public static void main(String[] args) {
        Class userBeanClass = UserBean.class;
        Field[] fields = userBeanClass.getDeclaredFields();
        //注意，打印方法时无法得到局部变量的名称，因为jvm只知道它的类型
        Method[] methods = userBeanClass.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {
            //依次获得方法的修饰符，返回类型和名称，外加方法中的参数
            String methodString = Modifier.toString(method.getModifiers()) + " " ; // private static
            methodString += method.getReturnType().getSimpleName() + " "; // void
            methodString += method.getName() + "("; // staticMethod
            Class[] parameters = method.getParameterTypes();
            Parameter[] p = method.getParameters();

            for (Class parameter : parameters) {
                methodString += parameter.getSimpleName() + " " ; // String
            }
            methodString += ")";
            System.out.println(methodString);
        }
        //注意方法只能获取到其类型，拿不到变量名
/*        public String getName()
        public long getId()
        public static void staticMethod(String int )
        public void publicMethod()
        private void privateMethod()*/
    }
}

public class 打印构造方法 {
    public static void main(String[] args) {
        // constructors
        Class<?> clazz = UserBean.class;

        Class userBeanClass = UserBean.class;
        //获得所有的构造方法
        Constructor[] constructors = userBeanClass.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            String s = Modifier.toString(constructor.getModifiers()) + " ";
            s += constructor.getName() + "(";
            //构造方法的参数类型
            Class[] parameters = constructor.getParameterTypes();
            for (Class parameter : parameters) {
                s += parameter.getSimpleName() + ", ";
            }
            s += ")";
            System.out.println(s);
            //打印结果//public com.javase.反射.UserBean(String, long, )

        }
    }
}

public class 打印成员变量 {
    public static void main(String[] args) {
        Class userBeanClass = UserBean.class;
        //获得该类的所有成员变量，包括static private
        Field[] fields = userBeanClass.getDeclaredFields();

        for(Field field : fields) {
            //private属性即使不用下面这个语句也可以访问
//            field.setAccessible(true);

            //因为类的私有域在反射中默认可访问，所以flag默认为true。
            String fieldString = "";
            fieldString += Modifier.toString(field.getModifiers()) + " "; // `private`
            fieldString += field.getType().getSimpleName() + " "; // `String`
            fieldString += field.getName(); // `userName`
            fieldString += ";";
            System.out.println(fieldString);
            
            //打印结果
//            public String userName;
//            protected int i;
//            static int j;
//            private int l;
//            private long userId;
        }

    }
}

public Object invoke(Object obj, Object... args)
        throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException,
           InvocationTargetException
       
public class 使用反射调用方法 {
    public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException {
        Class userBeanClass = UserBean.class;
        //获取该类所有的方法，包括静态方法，实例方法。
        //此处也包括了私有方法，只不过私有方法在用invoke访问之前要设置访问权限
        //也就是使用setAccessible使方法可访问，否则会抛出异常
//       // IllegalAccessException的解释是
//        * An IllegalAccessException is thrown when an application tries
// * to reflectively create an instance (other than an array),
// * set or get a field, or invoke a method, but the currently
// * executing method does not have access to the definition of
// * the specified class, field, method or constructor.

//        getDeclaredMethod*()获取的是类自身声明的所有方法，包含public、protected和private方法。
//            getMethod*()获取的是类的所有共有方法，这就包括自身的所有public方法，和从基类继承的、从接口实现的所有public方法。

        //就是说，当这个类，域或者方法被设为私有访问，使用反射调用但是却没有权限时会抛出异常。
        Method[] methods = userBeanClass.getDeclaredMethods(); // 获取所有成员方法
        for (Method method : methods) {
            //反射可以获取方法上的注解，通过注解来进行判断
            if (method.isAnnotationPresent(Invoke.class)) { // 判断是否被 @Invoke 修饰
                //判断方法的修饰符是是static
                if (Modifier.isStatic(method.getModifiers())) { // 如果是 static 方法
                    //反射调用该方法
                    //类方法可以直接调用，不必先实例化
                    method.invoke(null, "wingjay",2); // 直接调用，并传入需要的参数 devName
                } else {
                    //如果不是类方法，需要先获得一个实例再调用方法
                    //传入构造方法需要的变量类型
                    Class[] params = {String.class, long.class};
                    //获取该类指定类型的构造方法
                    //如果没有这种类型的方法会报错
                    Constructor constructor = userBeanClass.getDeclaredConstructor(params); // 获取参数格式为 String,long 的构造函数
                    //通过构造方法的实例来进行实例化
                    Object userBean = constructor.newInstance("wingjay", 11); // 利用构造函数进行实例化，得到 Object
                    if (Modifier.isPrivate(method.getModifiers())) {
                        method.setAccessible(true); // 如果是 private 的方法，需要获取其调用权限
//                        Set the {@code accessible} flag for this object to
//     * the indicated boolean value.  A value of {@code true} indicates that
//     * the reflected object should suppress Java language access
//     * checking when it is used.  A value of {@code false} indicates
//                                * that the reflected object should enforce Java language access checks.
                        //通过该方法可以设置其可见或者不可见，不仅可以用于方法
                        //后面例子会介绍将其用于成员变量
                                            //打印结果
//            I'm a public method
// Hi wingjay, I'm a static methodI'm a private method
                    }
                    method.invoke(userBean); // 调用 method，无须参数
                    
                    

                }
            }
        }
    }
}

public class 用反射创建数组 {
    public static void main(String[] args) {
        Class<?> cls = null;
        try {
            cls = Class.forName("java.lang.String");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Object array = Array.newInstance(cls,25);
        //往数组里添加内容
        Array.set(array,0,"hello");
        Array.set(array,1,"Java");
        Array.set(array,2,"fuck");
        Array.set(array,3,"Scala");
        Array.set(array,4,"Clojure");
        //获取某一项的内容
        System.out.println(Array.get(array,3));
        //Scala
    }

}

public static Object newInstance(Class<?> componentType, int length)
        throws NegativeArraySizeException {
        return newArray(componentType, length);
    }

private static native Object newArray(Class<?> componentType, int length)
        throws NegativeArraySizeException;