Java的枚舉,注解和反射(二)
反射
什么是反射？
反射是指在程序運(yùn)行期間，可以通過(guò)Reflection Api提供方法可以獲取任何類(lèi)的內(nèi)部的信息，并能直接操作任意類(lèi)的方法和屬性。反射被視為動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的關(guān)鍵。
//在反射之前可以做的事情
@Test
public void Test1() {
//創(chuàng)建Person類(lèi)的對(duì)象
Person person = new Person("name", 78);
//通過(guò)對(duì)象調(diào)用其內(nèi)部的方法和屬性
person.setAge(20);
System.out.println(person.toString());
person.show();
//在Person類(lèi)的外部，不能通過(guò)對(duì)象調(diào)用其內(nèi)部的私有的結(jié)構(gòu)
}
//在反射之后可以做的事情
@Test
public void Test2() throws Exception {
//通過(guò)反射創(chuàng)建Person類(lèi)的對(duì)象
Class classPerson = Person.class;
Constructor constructor = classPerson.getConstructor(String.class, int.class);
Object object = constructor.newInstance("Tom", 13);
Person person = (Person) object;
System.out.println(person.toString());
//通過(guò)反射獲取Person內(nèi)部的屬性和方法
Field name = classPerson.getField("name");
name.set(person, "Jack");
System.out.println(person.toString());
//調(diào)方法
Method show = classPerson.getDeclaredMethod("show");
show.invoke(person);
//調(diào)用私有的構(gòu)造方法
Constructor constructor1 = classPerson.getDeclaredConstructor(String.class);
constructor1.setAccessible(true);
Person person1 = (Person) constructor1.newInstance("Marry");
System.out.println(person1);
//調(diào)用私有的方法
Method showNation = classPerson.getDeclaredMethod("showNation", String.class);
showNation.setAccessible(true);
showNation.invoke(person1, "中國(guó)");
}
結(jié)果：
未使用反射
使用反射：
Person類(lèi)
package reflection;
/**
* user：ypc；
* date：2021-06-20;
* time: 13:55;
*/
public class Person {
public String name;
private int age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Person() {
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public Person(String name, int age) {
this.age = age;
this.name = name;
}
private Person(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public void show() {
System.out.println("I am a person");
}
private String showNation(String nation) {
return nation;
}
}
反射的用途
1、在日常的第三方應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到某個(gè)類(lèi)的某個(gè)成員變量、方法或是屬性是私有的或是只對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)放，這時(shí)候就可以利用Java的反射機(jī)制通過(guò)反射來(lái)獲取所需的私有成員或是方法 。
2、反射最重要的用途就是開(kāi)發(fā)各種通用框架，比如在spring中，我們將所有的類(lèi)Bean交給spring容器管理，無(wú)論是XML配置Bean還是注解配置，當(dāng)我們從容器中獲取Bean來(lái)依賴注入時(shí)，容器會(huì)讀取配置，而配置中給的就是類(lèi)的信息，spring根據(jù)這些信息，需要?jiǎng)?chuàng)建那些Bean，spring就動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建這些類(lèi)。
Java程序中許多對(duì)象在運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩種類(lèi)型：運(yùn)行時(shí)類(lèi)型(RTTI)和編譯時(shí)類(lèi)型，例如Person p = new Student()；這句代碼中p在編譯時(shí)類(lèi)型為Person，運(yùn)行時(shí)類(lèi)型為Student。程序需要在運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)象和類(lèi)的真實(shí)信息。而通過(guò)使用反射程序就能判斷出該對(duì)象和類(lèi)屬于哪些類(lèi)。
在類(lèi)被加載完成之后，就會(huì)在堆區(qū)，產(chǎn)生一個(gè)Class對(duì)象，這個(gè)對(duì)象就包含了存這個(gè)類(lèi)的全部的結(jié)構(gòu)信息。我們就可以通過(guò)這個(gè)對(duì)象看到這個(gè)類(lèi)的全部的信息。
這個(gè)對(duì)象就像一面鏡子，通過(guò)這個(gè)鏡子可以看到這個(gè)類(lèi)的全部的信息結(jié)構(gòu)。所以稱之為反射。
正常的方式：通過(guò)引入需要導(dǎo)入的包類(lèi)的名稱---->通過(guò)new來(lái)實(shí)例化---->得到實(shí)例化的對(duì)象
反射的方式：實(shí)例化對(duì)象---->通過(guò)getClass（）方法---->得到完整的包類(lèi)的名稱
反射的具體作用
- 在運(yùn)行的時(shí)候判斷任意的一個(gè)對(duì)象所屬的類(lèi)
- 在運(yùn)行的時(shí)候構(gòu)造任意一個(gè)類(lèi)的對(duì)象
- 在運(yùn)行 的時(shí)候判斷任意一個(gè)類(lèi)的成員變量和方法
- 在運(yùn)行的時(shí)獲取泛型的信息
- 在運(yùn)行的時(shí)候調(diào)用任意一個(gè)類(lèi)的成員變量和方法
- 在運(yùn)行的時(shí)候處理注解
- 生成動(dòng)態(tài)代理
反射的主要API
類(lèi)名 用途
Class類(lèi) 代表類(lèi)的實(shí)體，在運(yùn)行的Java應(yīng)用程序中表示類(lèi)和接口
Field類(lèi) 代表類(lèi)的成員變量/類(lèi)的屬性
Method類(lèi) 代表類(lèi)的方法
Constructor類(lèi) 代表類(lèi)的構(gòu)造方法
通過(guò)直接new 的方式和反射 都可以直接調(diào)用公共的結(jié)構(gòu)，在開(kāi)發(fā)的時(shí)候應(yīng)該使用哪一個(gè)呢？
建議：使用new 的方式來(lái)創(chuàng)建對(duì)象。
什么時(shí)候使用反射呢？
反射的特性：動(dòng)態(tài)性。就是在編譯的時(shí)候不知道要?jiǎng)?chuàng)建什么樣的對(duì)象的時(shí)候，可以使用反射方式來(lái)創(chuàng)建對(duì)象。比如在后端部署的服務(wù)器，前端傳來(lái)的時(shí)登錄的請(qǐng)求的話，就創(chuàng)建登錄對(duì)應(yīng)的對(duì)象。前端傳來(lái)的是注冊(cè)所對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求的話，就創(chuàng)建登錄所對(duì)應(yīng)的對(duì)象，這就是反射的動(dòng)態(tài)特性。
反射的機(jī)制和封裝是不矛盾的呢？
封裝是告訴你不要調(diào)，反射可以調(diào)。
Class類(lèi)
在Object類(lèi)中定義了以下的方法，此方法將被所有子類(lèi)繼承：
public final Class getClass()
以上的方法返回值的類(lèi)型是一個(gè)Class類(lèi)，此類(lèi)是Java反射的源頭，實(shí)際上所謂反射從程序的運(yùn)行結(jié)果來(lái)看也很好理解，即可以通過(guò)對(duì)象反射求出類(lèi)的名稱。
對(duì)象使用反射后可以得到的信息：某個(gè)類(lèi)的屬性、方法和構(gòu)造器、某個(gè)類(lèi)到底實(shí)現(xiàn)了哪些接口。對(duì)于每個(gè)類(lèi)而言，JRE都為其保留一個(gè)不變的Class類(lèi)型的對(duì)象。一個(gè)Class對(duì)象包含了特定某個(gè)結(jié)構(gòu)（ class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[]）的有關(guān)信息。也就是這些類(lèi)型可以有Class對(duì)象：class 成員內(nèi)部類(lèi)、 靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)、 局部?jī)?nèi)部類(lèi) 、 匿名內(nèi)部類(lèi)、接口、數(shù)組、枚舉、注解、基本的數(shù)據(jù)類(lèi)型、void等。
注意：
Class本身也是一個(gè)類(lèi)
Class對(duì)象只能由系統(tǒng)建立對(duì)象
一個(gè)加載的類(lèi)在JVM中只會(huì)有一個(gè)Class實(shí)例
一個(gè)Class對(duì)象對(duì)應(yīng)的是一個(gè)加載到JVM中的一個(gè).class文件
每個(gè)類(lèi)的實(shí)例都會(huì)記得自己是由哪個(gè)Class實(shí)例所生成
通過(guò)Class可以完整地得到一個(gè)類(lèi)中的所有被加載的結(jié)構(gòu)
Class類(lèi)是Reflection的根源，針對(duì)任何你想動(dòng)態(tài)加載、運(yùn)行的類(lèi)，只有先獲得相應(yīng)的Class對(duì)象，才能繼續(xù)下去。
關(guān)于java.lang.Class的理解：
類(lèi)的加載過(guò)程：
程序通過(guò)javac.exe命令，生成一個(gè)或多個(gè)字節(jié)碼文件。接著使用java.exe命令來(lái)對(duì)某個(gè)字節(jié)碼文件來(lái)解釋運(yùn)行。將字節(jié)碼文件加載到內(nèi)存中，這個(gè)過(guò)程稱為類(lèi)的加載。加載到內(nèi)存中的類(lèi)，就被稱為運(yùn)行時(shí)類(lèi)，此運(yùn)行使類(lèi)就稱為Class 的一個(gè)實(shí)例。
Class 實(shí)例就對(duì)應(yīng)著一個(gè)運(yùn)行時(shí)類(lèi)，加載到內(nèi)存中的運(yùn)行時(shí)類(lèi)，會(huì)緩存一段時(shí)間。在此時(shí)間之內(nèi)，可以通過(guò)不同的方式來(lái)獲取運(yùn)行時(shí)類(lèi)。
獲取Class實(shí)例的四種方式
// Class 實(shí)例就對(duì)應(yīng)著運(yùn)行時(shí)類(lèi)
@Test
public void test3() throws ClassNotFoundException {
//方式1 調(diào)用運(yùn)行時(shí)類(lèi)的屬性：.class
Class clazz1 = Person.class;
System.out.println(clazz1);
//方式2 通過(guò)運(yùn)行時(shí)類(lèi)的對(duì)象來(lái)調(diào)用
Person person = new Person();
Class clazz2 = person.getClass();
System.out.println(clazz2);
//方式3 通過(guò)Class的靜態(tài)方法 forName(類(lèi)的全路徑名稱)
Class clazz3 = Class.forName("reflection.Person");
System.out.println(clazz3);
//方式4 通過(guò)類(lèi)加載器：ClassLoader
ClassLoader classLoader = ReflectionDemo1.class.getClassLoader();
Class clazz4 = classLoader.loadClass("reflection.Person");
System.out.println(clazz4);
System.out.println(clazz1 == clazz2);
System.out.println(clazz1 == clazz3);
System.out.println(clazz1 == clazz4);
}
通過(guò)反射創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類(lèi)的對(duì)象
package reflection;
import org.junit.Test;
import java.util.Random;
/**
* user：ypc；
* date：2021-06-21;
* time: 20:36;
*/
public class NewInstanceDemo {
@Test
public void test1() throws IllegalAccessException, InstantiationException {
Class<Person> personClass = Person.class;
/*
newInstance()方法可以創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類(lèi)的實(shí)列，其內(nèi)部也時(shí)調(diào)用內(nèi)的無(wú)參的構(gòu)造方法來(lái)創(chuàng)建對(duì)象
*/
Person person = personClass.newInstance();
System.out.println(person);
}
@Test
public void test2() throws IllegalAccessException, InstantiationException, ClassNotFoundException {
//在編譯的時(shí)候不知道要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象。只有運(yùn)行的時(shí)候才知道要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象
for (int i = 0; i < 100; i++) {
int num = new Random().nextInt(3);
String classPath = "";
switch (num) {
case 0:
classPath = "java.util.Date";
break;
case 1:
classPath = "java.lang.Object";
break;
case 2:
classPath = "reflection.Person";
break;
}
Object object = getInstance(classPath);
System.out.println(object);
}
}
//創(chuàng)建一個(gè)指定類(lèi)的對(duì)象
public Object getInstance(String classPath) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
Class clazz = Class.forName(classPath);
return clazz.newInstance();
}
}
通過(guò)反射獲取運(yùn)行類(lèi)的屬性及權(quán)限修飾符、變量名 、數(shù)據(jù)的類(lèi)型
@Test
public void test1(){
//getFields()獲取的是運(yùn)行時(shí)類(lèi)及其父類(lèi)中public的屬性
Class clazz = Person.class;
Field[] fields = clazz.getFields();
for (Field field: fields) {
System.out.println(field);
}
System.out.println();
//getDeclaredFields():獲取當(dāng)前運(yùn)行類(lèi)的所有屬性
Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field field:declaredFields) {
System.out.println(field);
}
}
//權(quán)限修飾符 變量名 數(shù)據(jù)的類(lèi)型
@Test
public void test2(){
Class clazz = Person.class;
Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field field:declaredFields) {
//權(quán)限修飾符
System.out.println(Modifier.toString(field.getModifiers())+"\t");
//變量名
System.out.println(field.getType()+"\t");
//數(shù)據(jù)的類(lèi)型
System.out.println(field.getName()+"\t");
}
}
通過(guò)反射獲取運(yùn)行時(shí)類(lèi)的方法結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)
package reflection2;
import org.junit.Test;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
/**
* user：ypc；
* date：2021-06-22;
* time: 13:32;
*/
public class MethodDemo {
@Test
public void test1() {
//獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)類(lèi)及其父類(lèi)中所有聲明為public的方法
Class clazz = Person.class;
Method[] methods = clazz.getMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println(method);
}
System.out.println();
//獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)類(lèi)所有的方法
Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
for (Method method : declaredMethods) {
System.out.println(method);
}
}
//@xxx注解
//權(quán)限修飾符 方法結(jié)構(gòu) 返回值的類(lèi)型
@Test
public void test2() {
Class clazz = Person.class;
Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
for (Method method : declaredMethods) {
//獲取方法的注解
Annotation[] annotations = method.getDeclaredAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.print(annotation);
}
//獲取權(quán)限的修飾符
System.out.print(Modifier.toString(method.getModifiers()) + "\t");
//獲取返回值的類(lèi)型
System.out.print(method.getReturnType().getName() + "\t");
//方法名
System.out.print(method.getName());
System.out.print("(");
//獲取形參的列表
Class[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
if (!(parameterTypes == null && parameterTypes.length == 0)) {
for (int i = 0; i < parameterTypes.length; i++) {
if (i == parameterTypes.length - 1) {
System.out.print(parameterTypes[i].getName() + " args__" + i);
} else {
System.out.print(parameterTypes[i].getName() + " args__" + i + ",");
}
}
}
System.out.print(")");
//獲取方法的異常
Class[] exceptionTypes = method.getExceptionTypes();
if (exceptionTypes.length != 0) {
System.out.print("throws");
for (int i = 0; i < exceptionTypes.length; i++) {
if (i == exceptionTypes.length - 1) {
System.out.print(exceptionTypes[i].getName());
} else {
System.out.print(exceptionTypes[i].getName() + ",");
}
}
}
System.out.println();
}
}
}
test1():
test2():
通過(guò)反射獲取運(yùn)行時(shí)類(lèi)的構(gòu)造結(jié)構(gòu)
@Test
public void test1() {
Class clazz = Person.class;
//獲取運(yùn)行時(shí)類(lèi)的public構(gòu)造方法
Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor);
}
System.out.println();
//獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)類(lèi)中的所有的構(gòu)造方法
Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {
System.out.println(declaredConstructor);
}
}
通過(guò)反射獲取運(yùn)行時(shí)類(lèi)的父類(lèi)和父類(lèi)的泛型、注解、接口、所在包
反射所使用到的包、接口、類(lèi)、注釋等👇
package reflection2;
/**
* user：ypc；
* date：2021-06-21;
* time: 21:38;
*/
public interface MyInterface {
void info();
}
package reflection2;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import static java.lang.annotation.ElementType.*;
@Target({TYPE, FIELD,CONSTRUCTOR,ANNOTATION_TYPE,PARAMETER,LOCAL_VARIABLE,METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation {
String value() default "hello";
}
package reflection2;
import java.io.Serializable;
/**
* user：ypc；
* date：2021-06-21;
* time: 21:13;
*/
public class Creature<T> implements Serializable {
private char gender;
public double weight;
private void breath(){
System.out.println("creature breath");
}
public void eat(){
System.out.println("creature eat");
}
}
package reflection2;
@MyAnnotation(value = "hi")
public class Person extends Creature<String> implements Comparable, MyInterface {
private String name;
public int age;
int id;
Person() {
}
@MyAnnotation(value = "a")
private Person(String name) {
this.name = name;
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
private String show(String nation) throws NullPointerException,CloneNotSupportedException {
System.out.println("I am form" + nation);
return nation;
}
private static void showInterests(){
System.out.println("I like programmer");
}
@MyAnnotation(value = "b")
public String show2(String publicMethod) {
return publicMethod;
}
@Override
public int compareTo(Object o) {
return 0;
}
@Override
public void info() {
System.out.println("I am a Person");
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
", id=" + id +
'}';
}
}
package reflection2;
import org.junit.Test;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.util.Arrays;
/**
* user：ypc；
* date：2021-06-22;
* time: 15:11;
*/
public class ConstructorDemo {
@Test
public void test1() {
Class clazz = Person.class;
//獲取運(yùn)行時(shí)類(lèi)的public構(gòu)造方法
Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor);
}
System.out.println();
//獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)類(lèi)中的所有的構(gòu)造方法
Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {
System.out.println(declaredConstructor);
}
}
@Test
public void test2() {
//獲取運(yùn)行時(shí)類(lèi)的父類(lèi)
Class clazz = Person.class;
System.out.println(clazz.getSuperclass());
//獲取運(yùn)行時(shí)類(lèi)帶泛型的父類(lèi)
System.out.println(clazz.getGenericSuperclass());
//獲取父類(lèi)所帶的泛型
System.out.println(((ParameterizedType) clazz.getGenericSuperclass()).getActualTypeArguments()[0]);
System.out.println();
//獲取運(yùn)行時(shí)類(lèi)的接口
Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();
for (Class intF : interfaces) {
System.out.println(intF);
}
System.out.println();
//獲取運(yùn)行類(lèi)的父類(lèi)的接口
Class[] supInterfaces = clazz.getSuperclass().getInterfaces();
for (Class intF : supInterfaces) {
System.out.println(intF);
}
//獲取運(yùn)行時(shí)類(lèi)的包
System.out.println(clazz.getPackage());
System.out.println();
//獲取運(yùn)行時(shí)類(lèi)的注解
System.out.println(Arrays.toString(clazz.getAnnotations()));
;
}
}
通過(guò)反射調(diào)用運(yùn)行時(shí)類(lèi)的指定屬性、方法、構(gòu)造方法
package reflection2;
import org.junit.Test;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
/**
* user：ypc；
* date：2021-06-22;
* time: 15:57;
* 調(diào)用運(yùn)行時(shí)類(lèi)的指定的結(jié)構(gòu)：方法、屬性、構(gòu)造方法
*/
public class ReflectionDemo {
@Test
public void test1() throws Exception {
Class clazz = Person.class;
//創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類(lèi)的實(shí)例
Person person = (Person) clazz.newInstance();
//獲取指定的屬性，要求運(yùn)行時(shí)類(lèi)的屬性為public
Field id = clazz.getField("id");
id.set(person, 10001);
int fieldId = (int) id.get(person);
System.out.println(fieldId);
}
@Test
public void test2() throws Exception {
Class clazz = Person.class;
//創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類(lèi)的實(shí)例
Person person = (Person) clazz.newInstance();
//getDeclaredField獲取運(yùn)行時(shí)類(lèi)指定的屬性
Field name = clazz.getDeclaredField("name");
//保證當(dāng)前的屬性是可訪問(wèn)的
name.setAccessible(true);
//設(shè)置指定對(duì)象的屬性值
name.set(person, "Tom");
System.out.println(name.get(person));
}
//操作運(yùn)行時(shí)類(lèi)的方法
@Test
public void test3() throws Exception {
Class clazz = Person.class;
//創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類(lèi)的實(shí)例
Person person = (Person) clazz.newInstance();
//1.獲取某個(gè)指定的方法 getDeclaredMethod()第一個(gè)參數(shù)是指明獲取的方法的名稱，第二個(gè)參數(shù)是指明獲取的方法的參數(shù)列表
Method show = clazz.getDeclaredMethod("show", String.class);
//2.保證當(dāng)前的方法是可訪問(wèn)的
show.setAccessible(true);
//3.使用invoke()方法 第一個(gè)參數(shù)是方法的調(diào)用者，第二個(gè)參數(shù)是給方法形參賦值的實(shí)參
show.invoke(person, " CHN");
//invoke 方法的返回值就是調(diào)用的方法的返回值
Object returnValue = show.invoke(person, " CHN");
System.out.println(returnValue);
//調(diào)用靜態(tài)的方法
Method showInterests = clazz.getDeclaredMethod("showInterests");
showInterests.setAccessible(true);
showInterests.invoke(Person.class);
//如果運(yùn)行時(shí)類(lèi)地方?jīng)]有返回值的話，那么invoke的返回值就是null
System.out.println(showInterests.invoke(Person.class));
}
/*
調(diào)用運(yùn)行時(shí)類(lèi)的指定的構(gòu)造方法
*/
@Test
public void test4() throws Exception {
Class clazz = Person.class;
//1.參數(shù)是構(gòu)造方法的參數(shù)列表
Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
//2.保證此構(gòu)造方法是可以訪問(wèn)的
constructor.setAccessible(true);
//3.調(diào)用次構(gòu)造方法創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類(lèi)的對(duì)象
Person person = (Person) constructor.newInstance("Tom");
System.out.println(person);
}
}
test1（）：
test2():
test3():
test4():
總結(jié)
本篇文章的上半部分就到這里了，希望對(duì)你有所幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容！
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