java反射机制

Java反射机制

 

一、JAVA中的反射机制：

在Java 运行时环境中(注意这里强调的是运行时)，对于任意一个类，能否知道这个类有哪些属性和方法？对于任意一个对象，能否调用他的方法？这些答案是肯定的，这种动态获取类的信息，以及动态调用类的方法的功能来源于JAVA的反射。从而使java具有动态语言的特性。  

反射就是吧Java类中的各种成分映射成相应的Java类; 例如一个Java类中用一个Class类的对象表示，一个类中的组成部分：成员变量，方法，构造方法，包等等信息也用一个个的Java类来表示. 一个类中的每个成员都可以用相应的反射API类的一个实例对象来表示。

        

二、JAVA反射机制主要作用(以下所说都是强调在运行时环境)：

1.在运行时判断任意一个对象所属的类

    2.在运行时构造任意一个类的对象

    3.在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法（通过反射甚至可以调用private方法）

4.在运行时调用任意一个对象的方法

 

三、Java 反射相关的API简介：(位于java.lang.reflect包中)

--Class类：代表一个类

      --Filed类：代表类的成员变量

--Method类：代表类的方法

--Constructor类：代表类的构造方法

--Array类：提供了动态创建数组，以及访问数组的元素的静态方法。该类中的所有方法都是静态方法

 

四、常用方法详述

----Class类

在 java 的Object类中的申明了几个应该在所有的java类中被改写的方法:hashCode(), equals(),clone(),toString(),getClass()等，其中的getClass()返回一个Class 类型的对象。

Class类十分的特殊,它和一般的类一样继承自Object,其实体用以表达java程序运行时的 class和 interface,也用来表达 enum,array,primitive,Java Types 以及关键字void，当加载一个类，或者当加载器（class loader）的defineClass（）被JVM调用，便产生一个Class实例.

Class是反射的基础，针对任何你想探勘的class（类），唯有现为他产生一个Class的实例对象，接下来才能经由后者唤起为数十多个的反射API。

Java允许我们从多种途径为一个类class生成对应的Class对象。

--运用 getClass（）：Object类中的方法，每个类都拥有此方法

         String str="abc";

            Class cl=str.getClass();//产生一个string Class实例

--运用Class.getSuperclass()：Class类中的方法，返回该Class的父类的Class

--运用Class.forName（）静态方法

--运用Class：类名.class

--运用primitive wrapper classes的TYPE语法： 基本类型包装类的TYPE，如：Integer.TYPE

         注意：TYPE的使用，只适合原生（基本）数据类型

 

----Constructor类:运行时生成instance

想在运行进动态的生成对象的实体，在反射动态机制中有两种方法，一个针对无变量的构造方法，一个针对带参数的构造方法，如果想调用带参数的构造方法，就比较的麻烦，不能直接调用Class类中的newInstance()，而是调用Constructor类中newInstance()方法，首先准备一个Class[]作为Constructor的参数类型,通过这个Class[]来断定你要调用类中的哪一个构造方法。然后调用该Class对象的getConstructor()方法获得一个专属的Constructor的对象，最后再准备一个Object[]作为Constructor对象的newInstance()方法的实参(这里是要把它做为构造方法的参数传进去)。

在这里需要说明的是只有两个类拥有newInstance()方法，分别是Class类和Constructor类.Class类中的newInstance()方法是不带参数的，而Constructro类中的newInstance()方法是带参数的需要提供必要的参数。

    例:

     Class c=Class.forName("DynTest");

      Class[] ptype=new Class[]{double.class,int.class}；

      Constructor ctor=c.getConstructor(ptypr);

      Object[] obj=new Object[]{new Double(3.1415),new Integer(123)};

      Object object=ctor.newInstance(obj);

      System.out.println(object);

 

----运行时调用Method

       成员方法的反射应用方法：先得到类字节码的方法，然后再指定在哪个对象上调用方法，最后进行调用。

    这个动作首先准备一个Class[]{}作为getMethod（String name，Class[]）方法的参数类型(这里和上面的Construtors一个意思)，接下来准备一个Obeject[]放置自变量，然后调用Method对象的invoke（Object obj，Object[]）方法。Obj表示是调用该方法的对像，Object[]表示传给该方法的参数.

例如：利用反射调用String类的charAt方法

String str=new String("abc")

Method methodCharAt=String.class.getMethod("charAt",int.class);

//注意参数类型及意义：类字节码class.getMethod（“方法名”，方法参数类型.class）

System.out.println(methodCharAt.invoke(str,1));  //方法对象.invoke（原对象，参数对象数组）

输出结果同直接调用对象方法，即：str.charAt(1)

　　*注意*　静态方法的反射调用可以写成：方法对象method.invoke（null，参数对象数组）

　　　　　　无参静态方法反射调用要写成：方法对象method.invoke（null，null）

　　　　　　JDK1.4版本注意参数类型构成：methodCharAt.invoke(str,new Object[]{1})

 

----运行时调用Field内容

变更Field不需要参数和自变量，首先调用Class的getField（）并指定field名称，获得特定的Field对象后便可以直接调用Field的 get（Object obj）和set(Object obj,Object value)方法

Field 类，类中成员变量的反射类。

例：Field 对象的反射获得

　　class Person{

　　　　public String personname;

　　　　protected String personcity;

　　　　private String personadd;

　　　　public int personage;

　　　　public Person(String personname, String personcity, String personadd)　　　　{

　　　　　　this.personname = personname;

　　　　　　this.personcity = personcity;

　　　　　　this.personadd = personadd;

　　　　　　this.personage=0;

　　　　}

　　}

　　//一下为Field反射类的应用部分

　　Person person=new Person("myname","mycity","myaddress");

　　Field fieldname=person.getClass.getField("personname");//基本方式获得public成员变量

　　Field fieldcity=person.getClass.getDeclaredField("personcity");//获得声明的成员变量

　　Field fieldadd=person.getClass.getDeclaredField("personadd");//获得声明的成员变量

　　//Field[] fields=person.getClass.getDeclaredFields();//获得声明的所有成员变量数组　　

　　System.out.println("personname:" + fieldname.get(person));//打印成员变量的值

　　System.out.println("personcity:" + fieldcity.get(person));//protect修饰变量可直接读取

　　personadd.setAccessible(true);//设置成员变量可访问，包括private成员变量（暴力反射）

System.out.println("personcity:" + fieldadd.get(person));//private成员必须设置访问权限setAccessible(true)后才可以访问

　 成员变量的修饰符public、protect、private对反射类有不同的权限要求

 

----数组与Object的关系及其反射类型

1、具有相同维数和元素类型的数组属于统一个类型，即具有相同的Class实例对象

2、代表数组的Class实例对象的getSuperClass()方法返回的父类为Object类对应的Class。

3、基本类型的一维数组可以被当做Object类型使用，不能当做Object[]类型使用，非基本类型的一维数组既可以当做Object类型使用，又可以当做Object[]类型使用。

示例：

　 int[] num1=new int[3];

　　int[] num2=new int[4];

　　int[][] num12=new int[3][4];

　　String[] str=new String[3];

　　下面说明各个对象的反射类的关系

　　num1.getClass()==num1.getClass()

　　num1.getClass()!=num12.getClass()

　　num1.getClass()!=str.getClass()

数组与Object的关系：　　

num1.getClass().getSuperClass().getName()==str.getClass().getSuperClass().getName()=="java.lang.Object"

　　Object objint1=num1;

　　Object objint12=num12;

　　Object objstr=str;

　　//Object[] objint=num1;  //错误的写法，int基本类型不是Object

　　Object[] objint12=num12;  //正确写法，因其成员为int[],为Object。

　　Object[] obj_str=str;  //正确，因为String实例即为Object对象类型

　　Array.asList()方法处理int[]和String[]的差异。

　　int[] num=new int[]{1,2,3};

　　String[] str=new String[]{"aaa","bbb","ccc"};

　　System.out.println(Arrays.asList(num1));  //打印输出类似“[[I@c17164]”的字符

　　System.out.println(Arrays.asList(str));  //打印类似“[aaa, bbb, ccc]”的字符

 

数组的反射应用

打印传入对象，如果为单一对象，直接打印，如果为数组，则逐一打印数组元素（对数组对象的判断应用）

　　public void printObject(Object obj){

　　　　 Class cla=obj.getClass();

　　　　 if(cla.isArray()) {

　　　　　　int len=Array.getLength(obj);

　　　　　　for(int i=0;i<len;i++){

　　　　　　　　System.out.println(Array.get(obj,i));

　　　　　　}

　　　　 }

　　　　 else {

　　　　 　　System.out.println(obj);

　　　　 }

　　}

 注：本文部分内容来自网络