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10分鐘帶你理解Java中的反射

 更新時(shí)間:2016年08月30日 11:12:51   投稿:daisy  
反射是java中一種強(qiáng)大的工具,能夠使我們很方便的創(chuàng)建靈活的代碼,這篇文章帶大家十分鐘快速理解Java中的反射,有需要的可以參考借鑒。

一、簡介

Java 反射是可以讓我們在運(yùn)行時(shí)獲取類的方法、屬性、父類、接口等類的內(nèi)部信息的機(jī)制。也就是說,反射本質(zhì)上是一個(gè)“反著來”的過程。我們通過new創(chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例時(shí),實(shí)際上是由Java虛擬機(jī)根據(jù)這個(gè)類的Class對象在運(yùn)行時(shí)構(gòu)建出來的,而反射是通過一個(gè)類的Class對象來獲取它的定義信息,從而我們可以訪問到它的屬性、方法,知道這個(gè)類的父類、實(shí)現(xiàn)了哪些接口等信息。

二、Class類

我們知道使用javac能夠?qū)?java文件編譯為.class文件,這個(gè).class文件包含了我們對類的原始定義信息(父類、接口、構(gòu)造器、屬性、方法等)。.class文件在運(yùn)行時(shí)會被ClassLoader加載到Java虛擬機(jī)(JVM)中,當(dāng)一個(gè).class文件被加載后,JVM會為之生成一個(gè)Class對象,我們在程序中通過new實(shí)例化的對象實(shí)際上是在運(yùn)行時(shí)根據(jù)相應(yīng)的Class對象構(gòu)造出來的。確切的說,這個(gè)Class對象實(shí)際上是java.lang.Class<T>泛型類的一個(gè)實(shí)例,比如Class<MyClass>對象即為一個(gè)封裝了MyClass類的定義信息的Class<T>實(shí)例。由于java.lang.Class<T>類不存在公有構(gòu)造器,因此我們不能直接實(shí)例化這個(gè)類,我們可以通過以下方法獲取一個(gè)Class對象。

在下面的講解中,我們將以People類和Student類為例:

public class People {
  private String name;
  private int age;
  public People(String name, int age) {
   this.name = name;
    this.age = age;
  }
  public int getAge() {
   return age;
  } 
  public String getName() {
   return name;
  } 
  public void setAge(int age) {
   this.age = age;
  } 
  public void setName(String name) {
   this.name = name;
  }
  public void speak() {
  System.out.println(getName() + " " + getAge());
  }
}

public class Student extends People {
 private int grade;
 public Student(String name, int age) { 
 super(name, age); 
 }
 public Student(String name, int age, int grade) {
 super(name, age);   
 this.grade = grade; 
 }  
 public int getGrade() { 
 return grade; 
 }  
 public void setGrade(int grade) { 
 this.grade = grade; 
 } 
 private void learn(String course) { 
 System.out.println(name + " learn " + course); 
 }
}

通過類名獲取Class對象

若在編譯期知道一個(gè)類的名字,我們可以這樣獲取它的Class對象:

Class<People> peopleClass = People.class;

還有一種根據(jù)類的完整路徑名獲取Class對象的方法如下所示:

//假設(shè)People類在com.test包中
Class<People> peopleClass = Class.forName("com.test.People");

注意,Class.forName()方法的參數(shù)必須是一個(gè)類的全路徑名。實(shí)際上,只要我們“import com.test.People",就可以直接通過”People.class"獲取他的Class對象,而不用寫出全路徑這么麻煩。 (若在調(diào)用 Class.forName()方法時(shí),沒有在classpath找到對應(yīng)的類,會拋出 ClassNotFoundException。)

通過對象本身獲取其Class對象

People people = new People("Bill", 18);
Class<People> peopleClass = people.getClass();

通過反射獲取類的構(gòu)造器

一旦我們獲得了People的Class 對象,我們便可以通過這個(gè)Class 對象獲取到People類的原始定義信息。 首先,我們來獲取People類的構(gòu)造器對象,有了這個(gè)構(gòu)造器對象,我們便能夠構(gòu)造出一個(gè)People對象出來。比如,我們可以在Student.java中添加以下代碼:

public static void main(String[] args) { 
 Class<People> pClass = People.class; 
 try { 
 Constructor<People> constructor = pClass.getConstructor(String.class, int.class);  
 People people = constructor.newInstance("Bill", 18);     
 obj.speak(); 
 } catch (Exception e) { 
 } 
}

在上面,我們調(diào)用getConstructor方法來獲取一個(gè)People類的構(gòu)造器對象,由于我們想要獲取的構(gòu)造器的形參類型為Stringint,所以我們傳入String.classint.class。有了構(gòu)造器對象,我們便可以調(diào)用newInstance方法來創(chuàng)建一個(gè)people對象。

注意,當(dāng)通過反射獲取到類的 Constructor、Method、Field對象后,在調(diào)用這些對象的方法之前,先將此對象的 accessible 標(biāo)志設(shè)置為 true,以取消 Java 語言訪問檢查,可以提升反射速度。如以下代碼所示:

Constructor<People> constructor = peopleClass.getConstructor(String.class, 
 int.class);
// 設(shè)置 constructor 的 Accessible屬性為ture以取消Java的訪問檢查
constructor.setAccessible(true);

通過反射獲取類中聲明的方法

獲取當(dāng)前類中聲明的方法(不包括從父類繼承來的)

要獲取當(dāng)前類中聲明的所有方法可以通過 Class 中的 getDeclaredMethods 函數(shù),它會獲取到當(dāng)前類中聲明的所有方法(包括private、public、static等各種方法),它會返回一個(gè)Method對象數(shù)組,其中的每個(gè)Method對象即表示了一個(gè)類中聲明的方法。要想獲得指定的方法,可以調(diào)用getDeclaredMethod(String name, Class...<T> parameterTypes)

如以下代碼所示 :

private static void showDeclaredMethods() { 
 Student student = new Student("Bill", 18); 
 //獲取Student類聲明的所有方法 
 Method[] methods = student.getClass().getDeclaredMethods();  
 try {  
  //獲取learnMethod對象(封裝了learn方法) 
  Method learnMethod = student.getClass().getDeclaredMethod("learn", 
   String.class);    
  //獲取learn方法的參數(shù)列表并打印出來 
  Class<?>[] paramClasses = learnMethod.getParameterTypes() ;  
  for (Class<?> class : paramClasses) {  
  System.out.println("learn方法的參數(shù): " + class.getName()); 
  }    
  //判斷l(xiāng)earn方法是否為private 
  System.out.println(learnMethod.getName() + " is private " 
   + Modifier.isPrivate(learnMethod.getModifiers())); 
  //調(diào)用learn方法 
  learnMethod.invoke(student, "Java Reflection"); 
 } catch (Exception e) { 
 }
}

獲取當(dāng)前類和父類中聲明的公有方法

要獲取當(dāng)前類以及父類中聲明的所有 public 方法可以調(diào)用getMethods 函數(shù),而要獲取某個(gè)指定的public方法,可以調(diào)用getMethod方法。請看以下代碼:

private static void showMethods() { 
 Student student = new Student("mr.simple"); 
 // 獲取所有public方法(包括Student本身的和從父類繼承來的) 
 Method[] methods = student.getClass().getMethods(); 
 try { 
 //注意,通過 getMethod只能獲取public方法,若嘗試獲取private方法則會拋出異常 
 Method learnMethod = student.getClass().getMethod("learn", String.class);
 } catch (Exception e) { 
 }
}

通過反射獲取類中定義的屬性

獲取屬性與獲取方法是類似的,只不過把對getMethods() / getDeclaredMethods()方法的調(diào)用換成了對getFields() / getDeclaredFields()方法的調(diào)用。

獲取當(dāng)前類中定義的屬性(不包括從父類繼承來的屬性)

要獲取當(dāng)前類中定義的所有屬性(包括private、public、static等各種屬性)可以調(diào)用 Class對象的getDeclaredFields函數(shù);要想獲得指定的屬性,可以調(diào)用getDeclaredField

如以下代碼所示:

private static void showDeclaredFields() { 
 Student student = new Student("Bill", 18); 
 // 獲取當(dāng)前類中定義的所有屬性 
 Field[] fields = student.getClass().getDeclaredFields(); 
 try { 
 // 獲取指定的屬性 
 Field gradeField = student.getClass().getDeclaredField("grade"); 
 // 獲取屬性值 
 System.out.println("The grade is : " + gradeField.getInt(student)); 
 // 設(shè)置屬性值 
 gradeField.set(student, 10); 
 } catch (Exception e) { 
 } 
}

獲取當(dāng)前類和父類中定義的public屬性

要獲取當(dāng)前類和父類中定義的所有public 屬性可以調(diào)用Class對象的getFields 函數(shù),而要獲取某個(gè)指定的public屬性,可以調(diào)用getField方法,如以下代碼所示:

private static void showFields() { 
 Student student = new Student("Bill", 18);   
 // 獲取當(dāng)前類和父類的所有public屬性 
 Field[] publicFields = student.getClass().getFields();  
}

通過反射獲取類的父類及類所實(shí)現(xiàn)的接口

獲取父類

調(diào)用Class對象的getSuperClass方法即可,如以下代碼所示:

Student student = new Student("Bill", 18);
Class<?> superClass = student.getClass().getSuperclass();

獲取所實(shí)現(xiàn)的接口

要知道一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了哪些接口,只需調(diào)用Class對象的getInterfaces方法,如以下代碼所示:

private static void showInterfaces() { 
 Student student = new Student("Bill", 19); 
 Class<?>[] interfaces = student.getClass().getInterfaces();
}

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)和工作能有所幫助。

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