Java 反射機(jī)制原理與用法詳解
本文實(shí)例講述了Java 反射機(jī)制原理與用法。分享給大家供大家參考,具體如下:
反射反射,程序員的快樂(lè)!
1、什么是反射?
Java反射就是在運(yùn)行狀態(tài)中,對(duì)于任意一個(gè)類,都能夠知道這個(gè)類的所有屬性和方法;對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象,都能夠調(diào)用它的任意方法和屬性;并且能改變它的屬性。而這也是Java被視為動(dòng)態(tài)(或準(zhǔn)動(dòng)態(tài),為啥要說(shuō)是準(zhǔn)動(dòng)態(tài),因?yàn)橐话愣缘膭?dòng)態(tài)語(yǔ)言定義是程序運(yùn)行時(shí),允許改變程序結(jié)構(gòu)或變量類型,這種語(yǔ)言稱為動(dòng)態(tài)語(yǔ)言。從這個(gè)觀點(diǎn)看,Perl,Python,Ruby是動(dòng)態(tài)語(yǔ)言,C++,Java,C#不是動(dòng)態(tài)語(yǔ)言。)語(yǔ)言的一個(gè)關(guān)鍵性質(zhì)。
2、反射能做什么?
我們知道反射機(jī)制允許程序在運(yùn)行時(shí)取得任何一個(gè)已知名稱的class的內(nèi)部信息,包括包括其modifiers(修飾符),fields(屬性),methods(方法)等,并可于運(yùn)行時(shí)改變fields內(nèi)容或調(diào)用methods。那么我們便可以更靈活的編寫代碼,代碼可以在運(yùn)行時(shí)裝配,無(wú)需在組件之間進(jìn)行源代碼鏈接,降低代碼的耦合度;還有動(dòng)態(tài)代理的實(shí)現(xiàn)等等;但是需要注意的是反射使用不當(dāng)會(huì)造成很高的資源消耗!
3、反射的具體實(shí)現(xiàn)
下面是一個(gè)基本的類 Person
package com.ys.reflex; public class Person { //私有屬性 private String name = "Tom"; //公有屬性 public int age = 18; //構(gòu)造方法 public Person() { } //私有方法 private void say(){ System.out.println("private say()..."); } //公有方法 public void work(){ System.out.println("public work()..."); } }
①、得到 Class 的三種方式
//1、通過(guò)對(duì)象調(diào)用 getClass() 方法來(lái)獲取,通常應(yīng)用在:比如你傳過(guò)來(lái)一個(gè) Object // 類型的對(duì)象,而我不知道你具體是什么類,用這種方法 Person p1 = new Person(); Class c1 = p1.getClass(); //2、直接通過(guò) 類名.class 的方式得到,該方法最為安全可靠,程序性能更高 // 這說(shuō)明任何一個(gè)類都有一個(gè)隱含的靜態(tài)成員變量 class Class c2 = Person.class; //3、通過(guò) Class 對(duì)象的 forName() 靜態(tài)方法來(lái)獲取,用的最多, // 但可能拋出 ClassNotFoundException 異常 Class c3 = Class.forName("com.ys.reflex.Person");
需要注意的是:一個(gè)類在 JVM 中只會(huì)有一個(gè) Class 實(shí)例,即我們對(duì)上面獲取的 c1,c2,c3進(jìn)行 equals 比較,發(fā)現(xiàn)都是true
②、通過(guò) Class 類獲取成員變量、成員方法、接口、超類、構(gòu)造方法等
查閱 API 可以看到 Class 有很多方法:
- getName():獲得類的完整名字。
- getFields():獲得類的public類型的屬性。
- getDeclaredFields():獲得類的所有屬性。包括private 聲明的和繼承類
- getMethods():獲得類的public類型的方法。
- getDeclaredMethods():獲得類的所有方法。包括private 聲明的和繼承類
- getMethod(String name, Class[] parameterTypes):獲得類的特定方法,name參數(shù)指定方法的名字,parameterTypes 參數(shù)指定方法的參數(shù)類型。
- getConstructors():獲得類的public類型的構(gòu)造方法。
- getConstructor(Class[] parameterTypes):獲得類的特定構(gòu)造方法,parameterTypes 參數(shù)指定構(gòu)造方法的參數(shù)類型。
- newInstance():通過(guò)類的不帶參數(shù)的構(gòu)造方法創(chuàng)建這個(gè)類的一個(gè)對(duì)象。
我們通過(guò)一個(gè)例子來(lái)綜合演示上面的方法:
//獲得類完整的名字 String className = c2.getName(); System.out.println(className);//輸出com.ys.reflex.Person //獲得類的public類型的屬性。 Field[] fields = c2.getFields(); for(Field field : fields){ System.out.println(field.getName());//age } //獲得類的所有屬性。包括私有的 Field [] allFields = c2.getDeclaredFields(); for(Field field : allFields){ System.out.println(field.getName());//name age } //獲得類的public類型的方法。這里包括 Object 類的一些方法 Method [] methods = c2.getMethods(); for(Method method : methods){ System.out.println(method.getName());//work waid equls toString hashCode等 } //獲得類的所有方法。 Method [] allMethods = c2.getDeclaredMethods(); for(Method method : allMethods){ System.out.println(method.getName());//work say } //獲得指定的屬性 Field f1 = c2.getField("age"); System.out.println(f1); //獲得指定的私有屬性 Field f2 = c2.getDeclaredField("name"); //啟用和禁用訪問(wèn)安全檢查的開(kāi)關(guān),值為 true,則表示反射的對(duì)象在使用時(shí)應(yīng)該取消 java 語(yǔ)言的訪問(wèn)檢查;反之不取消 f2.setAccessible(true); System.out.println(f2); //創(chuàng)建這個(gè)類的一個(gè)對(duì)象 Object p2 = c2.newInstance(); //將 p2 對(duì)象的 f2 屬性賦值為 Bob,f2 屬性即為 私有屬性 name f2.set(p2,"Bob"); //使用反射機(jī)制可以打破封裝性,導(dǎo)致了java對(duì)象的屬性不安全。 System.out.println(f2.get(p2)); //Bob //獲取構(gòu)造方法 Constructor [] constructors = c2.getConstructors(); for(Constructor constructor : constructors){ System.out.println(constructor.toString());//public com.ys.reflex.Person() }
4、根據(jù)反射獲取父類屬性
父類 Parent.java
public class Parent { public String publicField = "parent_publicField"; protected String protectField = "parent_protectField"; String defaultField = "parent_defaultField"; private String privateField = "parent_privateField"; }
子類 Son.java
public class Son extends Parent { } public class ReflectionTest { @Test public void testGetParentField() throws Exception{ Class c1 = Class.forName("com.ys.model.Son"); //獲取父類私有屬性值 System.out.println(getFieldValue(c1.newInstance(),"privateField")); } public static Field getDeclaredField(Object obj,String fieldName) { Field field = null; Class c = obj.getClass(); for(; c != Object.class ; c = c.getSuperclass()){ try { field = c.getDeclaredField(fieldName); field.setAccessible(true); return field; }catch (Exception e){ //這里甚么都不要做!并且這里的異常必須這樣寫,不能拋出去。 //如果這里的異常打印或者往外拋,則就不會(huì)執(zhí)行c = c.getSuperclass(),最后就不會(huì)進(jìn)入到父類中了 } } return null; } public static Object getFieldValue(Object object,String fieldName) throws Exception{ Field field = getDeclaredField(object,fieldName); return field.get(object); } }
通過(guò)執(zhí)行上述代碼,我們獲得了父類的私有屬性值,這里要注意的是直接通過(guò)反射獲取子類的對(duì)象是不能得到父類的屬性值的,必須根據(jù)反射獲得的子類 Class 對(duì)象在調(diào)用 getSuperclass() 方法獲取父類對(duì)象,然后在通過(guò)父類對(duì)象去獲取父類的屬性值。
5、反射總結(jié)
靈活使用反射能讓我們代碼更加靈活,這里比如JDBC原生代碼注冊(cè)驅(qū)動(dòng),hibernate 的實(shí)體類,Spring 的 AOP等等都有反射的實(shí)現(xiàn)。但是凡事都有兩面性,反射也會(huì)消耗系統(tǒng)的性能,增加復(fù)雜性等,合理使用才是真!
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希望本文所述對(duì)大家java程序設(shè)計(jì)有所幫助。
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