Java反射机制初探

栏目: Java · 发布时间: 7年前

内容简介:Java反射机制初探

最近和一位师兄交流了一下Java,真可谓是大有收获,让我好好的学习了一下javad的反射机制,同终于明白了spring等框架的一个基本实现的思想,那么今天就和大家分享一下 java 的反射机制。

反射,reflection,听其名就像照镜子一样,可以看见自己也可以看见别人的每一部分。在java语言中这是一个很重要的特性。下面是来自sun公司官网关于反射的介绍:

Reflection is a feature in the Java programming language. It allows an executing Java program to examine or "introspect" upon itself, and manipulate internal properties of the program. For example, it's possible for a Java class to obtain the names of all its members and display them.

The ability to examine and manipulate a Java class from within itself may not sound like very much, but in other programming languages this feature simply doesn't exist. For example, there is no way in a Pascal, C, or C++ program to obtain information about the functions defined within that program.

One tangible use of reflection is in JavaBeans, where software components can be manipulated visually via a builder tool. The tool uses reflection to obtain the properties of Java components (classes) as they are dynamically loaded.

那么解释一下就是,反射是java语言的一个特性,它允程序在运行时(注意不是编译的时候)来进行自我检查并且对内部的成员进行操作。例如它允许一个java的类获取他所有的成员变量和方法并且显示出来。这个能特定我们不常看到,但是在其他的比如C或者C++语言中很不就存在这个特性。一个常见的例子是在JavaBean中,一些组件可以通过一个构造器来操作。这个构造器就是用的反射在动态加载的时候来获取的java中类的属性的。

反射的前传:类类型   Class Class                                                                                                                                   

java中有一个类很特殊,就是Class类,很多朋友在写程序的时候有用过比如Apple.class来查看类型信息,大家就可以把它理解为封装了类的信息,很多解释说Class类没有构造器,其实是有的,只不过它的构造方法是private的(构造函数还有private的??有,这样是为了禁止开发者去自己创建Class类的实例)。我们可以看一下JDK中源码:

Java反射机制初探

注释很明确的告诉了我们,这个类是有JVM来创建的,所以我们就不用麻烦了。如果我们拿到一个类的类型信息,就可以利用反射获取其各种成员以及方法了。(注:Class 从JDK1.5版本后就开始更多为泛型服务了)那么我们怎么拿到一个类型的信息呢?假设我们有一个Role类:


 1 package yui;
 2 
 3 /**
 4  * A base class having some attributes and methods
 5  * @author Octobershiner
 6  * @since 2012 3 17
 7  * 
 8  * */
10 public class Role {
11     
12     private String name;
13     private String type;
14     
15     // Constructors
16     public Role(){
17         System.out.println("Constructor Role() is invoking");
18     }
19     //私有构造器
20     private Role(String name){
21         this.name = name;
22         System.out.println("Constructor Role(String name) is invoking.");
23     }
24     
25     //get and set method
26     
27     public String getName() {
28         return name;
29     }
30     public void setName(String name) {
31         this.name = name;
32     }
33     public String getType() {
34         return type;
35     }
36     public void setType(String type) {
37         this.type = type;
38     }
39     
40     //override the toString method to show the class
41     @Override
42     public String toString(){
43         return "This is a role called "+this.name;
44     }
45     
46 }

在没有对象实例的时候,主要有两种办法。

        //获得类类型的两种方式
        Class cls1 = Role.class;
        Class cls2 = Class.forName("yui.Role");

注意第二种方式中,forName中的参数一定是完整的类名(包名+类名),并且这个方法需要捕获异常。现在得到cls1就可以创建一个Role类的实例了,利用Class的newInstance方法相当于调用类的默认的构造器

        Object o = cls1.newInstance(); //创建一个实例
        //Object o1 = new Role();   //与上面的方法等价

这样就创建了一个对象,缺点是我们只能利用默认构造函数,因为Class的newInstance是不接受参数的,后面会讲到可接受参数的newInstance,第二,如果类的构造函数是private的,比如Class,我们仍旧不能实例化其对象。

获取类的构造器                                                                                                                                                                 

首先介绍一下Constructor类,这个类用来封装反射得到的构造器,Class有四个方法来获得Constructor对象

  • public  Constructor <?>[] getConstructors()      返回类中所有的public构造器集合,默认构造器的下标为0
  • public  Constructor < T > getConstructor( Class <?>... parameterTypes)   返回指定public构造器,参数为构造器参数类型集合
  • public  Constructor <?>[] getDeclaredConstructors()  返回类中所有的构造器,包括私有
  • public  Constructor < T > getDeclaredConstructor( Class <?>... parameterTypes) 返回任意指定的构造器

从名字来看,还是很好懂的,带上Declared的都是获得所有的构造方法,包括私有,哈,这下我们就可以调用原本不允许调用的私有构造器了,看代码


 1         /**
 2          * 获取构造方法Constructor
 3          * getConstructor()  only for public 
 4          * getDeclaredConstructor()  global access all 
 5          * 
 6          * */
 7         
 8         //指定参数列表获取特定的方法
 9         Constructor con = cls1.getDeclaredConstructor(new Class[]{String.class});
10         con.setAccessible(true); //设置可访问的权限
11         Object obj = con.newInstance(new Object[]{"liyang"});
12         System.out.println(obj);  //打印一下这个对象的信息
13         
14 //获取所有的构造方法集合
15         Constructor con1[] = cls1.getDeclaredConstructors();
16         con1[1].setAccessible(true);
17         Object obj1 = con1[1].newInstance(new Object[]{"tom"});
18         System.out.println(obj1);

解释一下:第一个是获得一个指定的方法,我们指定了参数是一个String类型,第二段我们获得了所有的构造方法集合,并选取了其中一个创建了新的对象。注意这里Constructor的newInstance方法就可以设置参数了,与文章前面的同样的方法形成了对比。

注意,以上的四个方法全部需要抛出异常,当我们获得私有的方法的时候,要用setAccessible设置一下可访问的权限,例子中没有演示获取共有方法,那个比较简单,就不做介绍了,其实掌握了上面两个,其他就好理解了。

获取类的成员变量                                                                                                                                                                 

了解了构造器,其实你可以猜到成员变量的获取方法了,成员变量用Field类进行封装。

主要的方法非常的类似:

  • public  Field  getDeclaredField( String  name)  获取任意指定名字的成员
  • public  Field [] getDeclaredFields()             获取所有的成员变量
  • public  Field  getField( String  name)           获取任意public成员变量
  • public  Field [] getFields()                          获取所有的public成员变量

可以看出这些方法都是异曲同工的,好了直接看一下例子吧


1         /**
2          * 获取成员变量Field
3          * getField()
4          * getDeclaredField()
5          * */
6         Field mem = cls1.getDeclaredField("name");
7         mem.setAccessible(true);      
8         System.out.println("we get form field :"+mem.get(obj));
9          

这是在访问私有变量,什么私有变量也可以访问??是的。。。。

获取类的方法                                                                                                                                                                   

我觉得你已经可以帮我写这一段了,封装类的方法的类是Method.获取method也有四个方法,猜到了没??

  • public  Method [] getMethods()    获取所有的共有方法的集合
  • public  Method  getMethod( String  name, Class <?>... parameterTypes) 获取指定公有方法 参数1:方法名 参数2:参数类型集合  
  • public  Method [] getDeclaredMethods()  获取所有的方法
  • public  Method  getDeclaredMethod( String  name, Class <?>... parameterTypes) 获取任意指定方法

看下面的例子吧


1         /**
2          * 调用类的方法 Method
3          * getMethod()
4          * getDeclaredMethod()
5          * 
6          * */
7         Method f = cls1.getMethod("getName", null);
8         Object name = f.invoke(obj, null);
9         System.out.println("we invoke method : "+ name);

这个很简单吧,无参的时候我们只要传null就行了。

总结:                                                                                                                                                                                 

以上就是反射机制的简单的使用,显然学过spring的朋友一定明白了,为什么可以通过配置文件就可以让我们获得指定的方法和变量,在我们创建对象的时候都是通过传进string实现的,就好像你需要什么,我们去为你生产,还有我们一直在用Object,这就说明java语言的动态特性,依赖性大大的降低了。

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以上所述就是小编给大家介绍的《Java反射机制初探》,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持!

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