10分鐘帶你理解Java中的反射
一、簡介
Java 反射是可以讓我們在運(yùn)行時獲取類的方法、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“反著來”的過程。我們通過new
創(chuàng)建一個類的實(shí)例時,實(shí)際上是由Java虛擬機(jī)根據(jù)這個類的Class
對象在運(yùn)行時構(gòu)建出來的,而反射是通過一個類的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.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)行時會被ClassLoader
加載到Java虛擬機(jī)(JVM)中,當(dāng)一個.class文件被加載后,JVM會為之生成一個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)行時根據(jù)相應(yīng)的Class對象構(gòu)造出來的。確切的說,這個Class對象實(shí)際上是java.lang.Class<T>
泛型類的一個實(shí)例,比如Class<MyClass>
對象即為一個封裝了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)例化這個類,我們可以通過以下方法獲取一個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,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,有了這個構(gòu)造器對象,我們便能夠構(gòu)造出一個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String
和int
,所以我們傳入String.class
和int.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Method
對象數(shù)組,其中的每個Method
對象即表示了一個類中聲明的方法。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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