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java基础之反射机制详解

admin 2018年05月30日 编程语言 152 0

1、什么是 反射机制?

  反射机制实在运行状态中,对任意一个类,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方法的功能称之为java的反射机制。

2、反射机制有什么用?

  1)在运行时判断任意一个属性所属的类

  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

  4)在运行时调用任意一个对象的方法

  5)生成动态代理

3、反射机制相关的API

  通过一个对象获得完整的包名与类名

  
package www.demo.reflect; 
 
public class testReflect { 
 public static void main(String[] args) { 
        testReflect tr = new testReflect(); 
        System.out.println(tr.getClass().getName()); 
    } 
} 
 
//运行结果: www.demo.reflect.testReflect

  实例化Class对象

package www.demo.reflect; 
 
public class testReflect01 { public static void main(String[] args) { 
             Class<?> class1 = null; 
            Class<?> class2 = null; 
            Class<?> class3 = null; // 一般采用这种形式 
            class1 = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); 
            class2 = new testReflect().getClass(); 
            class3 = testReflect.class; 
            System.out.println("类名称   " + class1.getName()); 
            System.out.println("类名称   " + class2.getName()); 
            System.out.println("类名称   " + class3.getName()); 
    } 
}

 

  获取一个对象的父类和实现接口

  testReflect02     serialVersionUID = -2862585049955236662L   main(String[] args) <?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect" 
        Class<?> parentClass ="clazz的父类为:" + 
        Class<?> intes[] ="clazz实现的接口有:" ( i = 0; i < intes.length; i+++ 1) + ":" +
package www.demo.reflect; 
import java.lang.reflect.Constructor; 
public class testReflect02 { public static void main(String[] args) throws Exception { 
        Class<?> class1 = null; 
        class1 = Class.forName("net.xsoftlab.baike.User"); // 第一种方法,实例化默认构造方法,调用set赋值 
        User user = (User) class1.newInstance(); 
        user.setAge(20); 
        user.setName("Rollen"); 
        System.out.println(user); // 结果 User [age=20, name=Rollen] // 第二种方法 取得全部的构造函数 使用构造函数赋值 
        Constructor<?> cons[] = class1.getConstructors(); // 查看每个构造方法需要的参数 for (int i = 0; i < cons.length; i++) { 
            Class<?> clazzs[] = cons[i].getParameterTypes(); 
            System.out.print("cons[" + i + "] ("); for (int j = 0; j < clazzs.length; j++) { if (j == clazzs.length - 1) 
                    System.out.print(clazzs[j].getName()); else 
                    System.out.print(clazzs[j].getName() + ","); 
            } 
            System.out.println(")"); 
        } // 结果 // cons[0] (java.lang.String) // cons[1] (int,java.lang.String) // cons[2] () 
        user = (User) cons[0].newInstance("Rollen"); 
        System.out.println(user); // 结果 User [age=0, name=Rollen] 
        user = (User) cons[1].newInstance(20, "Rollen"); 
        System.out.println(user); // 结果 User [age=20, name=Rollen]     } 
} 
class User { private int age; private String name; public User() { super(); 
    } public User(String name) { super(); this.name = name; 
    } public User(int age, String name) { super(); this.age = age; this.name = name; 
    } public int getAge() { return age; 
    } public void setAge(int age) { this.age = age; 
    } public String getName() { return name; 
    } public void setName(String name) { this.name = name; 
    } 
    @Override public String toString() { return "User [age=" + age + ", name=" + name + "]"; 
    } 
}

 

 

    获取某个类的全部属性

package www.demo.reflect; 
 
import java.io.Serializable; 
import java.lang.reflect.Field; 
import java.lang.reflect.Modifier; 
 
public class testReflect02 implements Serializable { private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L; 
 public static void main(String[] args) throws Exception { 
        Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); 
        System.out.println("===============本类属性==============="); // 取得本类的全部属性 
        Field[] field = clazz.getDeclaredFields(); for (int i = 0; i < field.length; i++) { // 权限修饰符 int mo = field[i].getModifiers(); 
            String priv = Modifier.toString(mo); // 属性类型 
            Class<?> type = field[i].getType(); 
            System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + field[i].getName() + ";"); 
        } 
          
        System.out.println("==========实现的接口或者父类的属性=========="); // 取得实现的接口或者父类的属性 
        Field[] filed1 = clazz.getFields(); for (int j = 0; j < filed1.length; j++) { // 权限修饰符 int mo = filed1[j].getModifiers(); 
            String priv = Modifier.toString(mo); // 属性类型 
            Class<?> type = filed1[j].getType(); 
            System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + filed1[j].getName() + ";"); 
        } 
    } 
}

    获取某个类的全部方法

package www.demo.reflect; 
 
import java.io.Serializable; 
import java.lang.reflect.Method; 
import java.lang.reflect.Modifier; 
 
public class testReflect02 implements Serializable { private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L; 
 public static void main(String[] args) throws Exception { 
        Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); 
        Method method[] = clazz.getMethods(); for (int i = 0; i < method.length; ++i) { 
            Class<?> returnType = method[i].getReturnType(); 
            Class<?> para[] = method[i].getParameterTypes(); int temp = method[i].getModifiers(); 
            System.out.print(Modifier.toString(temp) + " "); 
            System.out.print(returnType.getName() + "  "); 
            System.out.print(method[i].getName() + " "); 
            System.out.print("("); for (int j = 0; j < para.length; ++j) { 
                System.out.print(para[j].getName() + " " + "arg" + j); if (j < para.length - 1) { 
                    System.out.print(","); 
                } 
            } 
            Class<?> exce[] = method[i].getExceptionTypes(); if (exce.length > 0) { 
                System.out.print(") throws "); for (int k = 0; k < exce.length; ++k) { 
                    System.out.print(exce[k].getName() + " "); if (k < exce.length - 1) { 
                        System.out.print(","); 
                    } 
                } 
            } else { 
                System.out.print(")"); 
            } 
            System.out.println(); 
        } 
    } 
}

  通过反射机制调用某个类的方法

package www.demo.reflect; 
 
import java.lang.reflect.Method; 
 
public class testReflect02 { public static void main(String[] args) throws Exception { 
        Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); // 调用TestReflect类中的reflect1方法 
        Method method = clazz.getMethod("reflect1", null); 
        method.invoke(clazz.newInstance(), args); // Java 反射机制 - 调用某个类的方法1. // 调用TestReflect的reflect2方法 
        method = clazz.getMethod("reflect2", int.class, String.class); 
        method.invoke(clazz.newInstance(), 20, "张三"); // Java 反射机制 - 调用某个类的方法2. // age -> 20. name -> 张三     } 
 public void reflect1() { 
        System.out.println("Java 反射机制 - 调用某个类的方法1."); 
    } 
 public void reflect2(int age, String name) { 
        System.out.println("Java 反射机制 - 调用某个类的方法2."); 
        System.out.println("age -> " + age + ". name -> " + name); 
    } 
}

  通过反射机制操作某个类的属性

package www.demo.reflect; 
 
import java.lang.reflect.Field; 
 
public class testReflect02 { private String proprety = null; 
 public static void main(String[] args) throws Exception { 
        Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); 
        Object obj = clazz.newInstance(); // 可以直接对 private 的属性赋值 
        Field field = clazz.getDeclaredField("proprety"); 
        field.setAccessible(true); 
        field.set(obj, "Java反射机制"); 
        System.out.println(field.get(obj)); 
    } 
}

  反射机制的动态代理

// 获取类加载器的方法 TestReflect testReflect = new TestReflect(); 
        System.out.println("类加载器  " + testReflect.getClass().getClassLoader().getClass().getName()); 
package net.xsoftlab.baike; 
import java.lang.reflect.InvocationHandler; 
import java.lang.reflect.Method; 
import java.lang.reflect.Proxy; 
//定义项目接口 interface Subject { public String say(String name, int age); 
} 
// 定义真实项目 class RealSubject implements Subject { public String say(String name, int age) { return name + "  " + age; 
    } 
} 
class MyInvocationHandler implements InvocationHandler { private Object obj = null; public Object bind(Object obj) { this.obj = obj; return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj.getClass().getInterfaces(), this); 
    } public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 
        Object temp = method.invoke(this.obj, args); return temp; 
    } 
} 
/** 
 * 在java中有三种类类加载器。 
 *  
 * 1)Bootstrap ClassLoader 此加载器采用c++编写,一般开发中很少见。 
 *  
 * 2)Extension ClassLoader 用来进行扩展类的加载,一般对应的是jrelibext目录中的类 
 *  
 * 3)AppClassLoader 加载classpath指定的类,是最常用的加载器。同时也是java中默认的加载器。 
 *  
 * 如果想要完成动态代理,首先需要定义一个InvocationHandler接口的子类,已完成代理的具体操作。 
 *  
 * @author xsoftlab.net 
 *  
 */ public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { 
        MyInvocationHandler demo = new MyInvocationHandler(); 
        Subject sub = (Subject) demo.bind(new RealSubject()); 
        String info = sub.say("Rollen", 20); 
        System.out.println(info); 
    } 
}

 

  4、反射机制的应用实例

  在泛型为Integer的ArrayList中存放一个String类型的对象

package www.demo.reflect; 
 
import java.lang.reflect.Method; 
import java.util.ArrayList; 
 
public class testReflect02 { public static void main(String[] args) throws Exception { 
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); 
        Method method = list.getClass().getMethod("add", Object.class); 
        method.invoke(list, "Java反射机制实例。"); 
        System.out.println(list.get(0)); 
    } 
}

  通过反射取得并修改数组的信息

package www.demo.reflect; 
 
import java.lang.reflect.Array; 
 
public class testReflect02 { 
 public static void main(String[] args) throws Exception { 
 int[] temp = { 1, 2, 3, 4, 5 }; 
        Class<?> demo = temp.getClass().getComponentType(); 
        System.out.println("数组类型: " + demo.getName()); 
        System.out.println("数组长度  " + Array.getLength(temp)); 
        System.out.println("---------------------------------------------"); 
        System.out.println("数组的第一个元素: " + Array.get(temp, 0)); 
        Array.set(temp, 0, 100); 
        System.out.println("修改之后数组第一个元素为: " + Array.get(temp, 0)); 
        System.out.println("---------------------------------------------"); 
        System.out.println("数组的第二个元素: " + Array.get(temp, 1)); 
        Array.set(temp, 1, 200); 
        System.out.println("修改之后数组第二个元素为: " + Array.get(temp, 1)); 
        System.out.println("---------------------------------------------"); 
        System.out.println("数组的第三个元素: " + Array.get(temp, 2)); 
        Array.set(temp, 2, 300); 
        System.out.println("修改之后数组第三个元素为: " + Array.get(temp, 2)); 
        System.out.println("---------------------------------------------"); 
        System.out.println("数组的第四个元素: " + Array.get(temp, 3)); 
        Array.set(temp, 3, 400); 
        System.out.println("修改之后数组第四个元素为: " + Array.get(temp, 3)); 
        System.out.println("---------------------------------------------"); 
        System.out.println("数组的第五个元素: " + Array.get(temp, 4)); 
        Array.set(temp, 4, 500); 
        System.out.println("修改之后数组第五个元素为: " + Array.get(temp, 4)); 
    } 
}

  通过反射机制修改数组的大小

package www.demo.reflect; 
 
import java.lang.reflect.Array; 
 
public class testReflect02 { public static void main(String[] args) throws Exception { int[] temp = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 }; int[] newTemp = (int[]) arrayInc(temp, 10); 
        print(newTemp); 
        String[] atr = { "a", "b", "c" }; 
        String[] str1 = (String[]) arrayInc(atr, 5); 
        print(str1); 
    } 
 // 修改数组大小 public static Object arrayInc(Object obj, int len) { 
        Class<?> arr = obj.getClass().getComponentType(); 
        Object newArr = Array.newInstance(arr, len); int co = Array.getLength(obj); 
        System.arraycopy(obj, 0, newArr, 0, co); return newArr; 
    } 
 // 打印 public static void print(Object obj) { 
        Class<?> c = obj.getClass(); if (!c.isArray()) { return; 
        } 
        System.out.println("数组长度为: " + Array.getLength(obj)); for (int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++) { 
            System.out.print(Array.get(obj, i) + " "); 
        } 
        System.out.println(); 
    } 
}

  将反射机制应用到工厂模式

package www.demo.reflect; 
 
interface fruit { public abstract void eat(); 
} 
 
class Apple implements fruit { public void eat() { 
        System.out.println("Apple"); 
    } 
} 
 
class Orange implements fruit { public void eat() { 
        System.out.println("Orange"); 
    } 
} 
 
class Factory { public static fruit getInstance(String ClassName) { 
        fruit f = null; try { 
            f = (fruit) Class.forName(ClassName).newInstance(); 
        } catch (Exception e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } return f; 
    } 
} 
 
/** 
 * 对于普通的工厂模式当我们在添加一个子类的时候,就需要对应的修改工厂类。 当我们添加很多的子类的时候,会很麻烦。 Java 工厂模式可以参考 
 * http://baike.xsoftlab.net/view/java-factory-pattern 
 *  
 * 现在我们利用反射机制实现工厂模式,可以在不修改工厂类的情况下添加任意多个子类。 
 *  
 * 但是有一点仍然很麻烦,就是需要知道完整的包名和类名,这里可以使用properties配置文件来完成。 
 *  
 * java 读取 properties 配置文件 的方法可以参考 
 * http://baike.xsoftlab.net/view/java-read-the-properties-configuration-file 
 *  
 * @author xsoftlab.net 
 */ public class testReflect02 { public static void main(String[] args) throws Exception { 
        fruit f = Factory.getInstance("net.xsoftlab.baike.Apple"); if (f != null) { 
            f.eat(); 
        } 
    } 
}

 

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