Java 基础 (Java 反射机制)
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Reflection(反射)是被视为动态语言的关键,反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API 取得任何类的内部信息,并能直接操作任意对象的内部属性及方法。
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加载完类之后,在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象(一个类只有一个Class对象),这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子,透过这个镜子看到类的结构,所以,我们形象的称之为:反射。
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Java 不是动态语言,但Java可以称之为“准动态语言”。即Java有一定的动态性,我们可以利用反射机制、字节码操作获得类似动态语言的特性。Java的动态性让编程的时候更加灵活!
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Java 反射机制提供的功能
在运行时判断任意一个对象所属的类
在运行时构造任意一个类的对象
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
在运行时获取泛型信息
在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
在运行时处理注解
生成动态代理
- 哪些类型可以有 class对象
(1) class:
外部类,成员(成员内部类,静态内部类),局部内部类,匿名内部类
(2) interface:接口
(3)[]:数组
(4) enum:枚举
(5) annotation:注解@interface
(6) primitive type:基本数据类型
(7) void
Person.java
package com.klvchen.java;
public class Person {
private String name;
public int age;
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public Person() {
}
private Person(String name) {
this.name = name;
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public void show(){
System.out.println("你好,我是一个人");
}
public String showNation(String nation) {
System.out.println("我的国籍是: " + nation);
return nation;
}
}
ReflectionTest.java
package com.klvchen.java;
import org.junit.Test;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectionTest {
// 反射之前,对于 Person的操作
@Test
public void test1(){
//1.创建Person类的对象
Person p1 = new Person("Tom", 12);
//2.通过对象,调用其内部的属性、方法
p1.age = 10;
System.out.println(p1.toString());
p1.show();
//在Person类外部,不可以通过Person类的对象调用其内部私有结构。
//比如: name . showNation()以及私有的构造器
}
//反射之后,对于Person的操作
@Test
public void test2() throws Exception {
Class clazz = Person.class;
//1.通过反射,创建Person类的对象
Constructor cons = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
Object obj = cons.newInstance("Tom", 12);
Person p = (Person) obj;
System.out.println(p.toString());
//2.通过反射,调用对象指定的属性、方法
//调用属性
Field age = clazz.getDeclaredField("age");
age.set(p, 10);
System.out.println(p.toString());
//调用方法
Method show = clazz.getDeclaredMethod("show");
show.invoke(p);
System.out.println("*********************************************");
//通过反射,可以调用Person类的私有结构的。比如:私有的构造器、方法、属性
Constructor cons1 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
cons1.setAccessible(true);
Person p1 = (Person) cons1.newInstance("Jerry");
System.out.println(p1);
//调用私有的属性
Field name = clazz.getDeclaredField("name");
name.setAccessible(true);
name.set(p1, "HanMeimei");
System.out.println(p1);
//调用私有的方法
Method showNation = clazz.getDeclaredMethod("showNation", String.class);
showNation.setAccessible(true);
String nation = (String) showNation.invoke(p1, "中国");//相当于String nation = p1.showNation("中国")
System.out.println(nation);
}
/*
关于java.lang.Class类的理解
1.类的加载过程:
程序经过 javac.exe 命令以后,会生成一个或多个字节码文件(.class结尾)。
接着我们使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行。相当于将某个字节码文件加载到内存中。
此过程就称为类的加载。加载到内存中的类,我们就称为运行时类,此运行时类,就作为Class的一个实例。
2.换句话说,Class的实例就对应着一个运行时类。
3.加载到内存中的运行时类,会缓存一定的时间。在此时间之内,我们可以通过不同的方式来获取此运行时类。
*/
// 获取Class的实例的方式
@Test
public void test3() throws ClassNotFoundException {
//方式一: 调用运行时类的属性:.class
Class clazz1 = Person.class;
System.out.println(clazz1);
//方式二: 通过运行时类的对象, 调用 getclass()
Person p1 = new Person();
Class clazz2 = p1.getClass();
System.out.println(clazz2);
//方式三: 调用Class的静态方法:forName(String classPath)
Class clazz3 = Class.forName("com.klvchen.java.Person");
//Class clazz3 = Class.forName("java.lang.String");
System.out.println(clazz3);
System.out.println(clazz1 == clazz2);
System.out.println(clazz1 == clazz3);
//方式四:使用类的加载器: ClassLoader
ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
Class clazz4 = classLoader.loadClass("com.klvchen.java.Person");
System.out.println(clazz4);
System.out.println(clazz1 == clazz4);
}
@Test
public void test4(){
Class c1 = Object.class;
Class c2 = Comparable.class;
Class c3 = String[].class;
Class c4 = int[][].class;
Class c5 = ElementType.class;
Class c6 = Override.class;
Class c7 = int.class;
Class c8 = void.class;
Class c9 = Class.class;
int[] a = new int[10];
int[] b = new int[100];
Class c10 = a.getClass();
Class c11 = b.getClass();
//只要元素类型和维度一样,就是同一个class
System.out.println(c10 == c11);
}
}
NewInstanceTest.java
package com.klvchen.java;
import org.junit.Test;
import java.util.Random;
public class NewInstanceTest {
@Test
public void test1() throws Exception {
Class<Person> clazz = Person.class;
/*
newInstance():调用此方法,创建对应的运行时类的对象。内部调用了运行时类的空参的构造器
要想此方法正常的创建运行时类的对象,要求:
1.运行时类必须提供空参的构造器
2.空参的构造器的访问权限得够。通常,设置为public
在java bean中要求提供一个public的空参构造器。原因:
1.便于通过反射,创建运行时类的对象
2.便于子类继承此运行时类时,默认调用super()时,保证父类有此构造器
*/
Person obj = clazz.newInstance();
System.out.println(obj);
}
//反射的动态性
@Test
public void test2(){
int num = new Random().nextInt(3);//0,1,2
String classPath = "";
switch (num) {
case 0:
classPath = "java.util.Date";
break;
case 1:
classPath = "java.lang.Object";
break;
case 2:
classPath = "com.klvchen.java.Person";
break;
}
try {
Object obj = getInstance(classPath);
System.out.println(obj);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/*
创建一个指定类的对象。
classPath:指定类的全类名
*/
public Object getInstance(String classPath) throws Exception {
Class clazz = Class.forName(classPath);
return clazz.newInstance();
}
}