Java中反射的應(yīng)用

更新時(shí)間：2023年10月17日 11:14:50 作者：yuhuofei2021

這篇文章主要介紹了Java中反射的應(yīng)用,通過(guò)反射,我們可以在運(yùn)行時(shí)檢查類(lèi)的屬性、方法和構(gòu)造函數(shù),并且可以在不知道類(lèi)名的情況下創(chuàng)建對(duì)象、調(diào)用方法和訪問(wèn)屬性,需要的朋友可以參考下

反射的應(yīng)用

1. 獲取運(yùn)行時(shí)類(lèi)的完整結(jié)構(gòu)

通過(guò)反射獲取運(yùn)行時(shí)類(lèi)的完整結(jié)構(gòu)，包括一下所列都是可以獲取的，下面來(lái)試試

Interface：實(shí)現(xiàn)的全部接口
Superclass：所繼承的父類(lèi)
Constructor：全部的構(gòu)造器
Method：全部的方法
Field：全部的屬性
Annotation：注解

新建一個(gè) Person.java 類(lèi)

package com.javabasic.reflection;

/**
 * @Description
 * @ClassName Person
 * @Author yuhuofei
 * @Date 2022/9/25 16:44
 * @Version 1.0
 */
public class Person {

    private String name;

    private Integer age;

    private String getName() {
        return name;
    }

    private void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    private Integer getAge() {
        return age;
    }

    private void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public Person() {
    }

    public Person(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

新建 TestReflection.java 類(lèi)，測(cè)試一下通過(guò)反射獲取上面這個(gè)類(lèi)的信息

package com.javabasic.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @Description 反射的應(yīng)用
 * @ClassName TestReflection
 * @Author yuhuofei
 * @Date 2022/10/2 15:57
 * @Version 1.0
 */
public class TestReflection {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
        Class<?> aClass = Class.forName("com.javabasic.reflection.Person");

        System.out.println("==================獲取類(lèi)名=====================");
        //獲取類(lèi)的名字
        System.out.println("類(lèi)名：" + aClass.getSimpleName());
        //獲取包名+類(lèi)名
        System.out.println("包名及類(lèi)名：" + aClass.getName());

        System.out.println("==================獲取類(lèi)的屬性=====================");
        //獲取類(lèi)的public類(lèi)型屬性
        Field[] fields1 = aClass.getFields();
        for (Field field : fields1) {
            System.out.println("類(lèi)的public類(lèi)型屬性：" + field);
        }
        //獲取類(lèi)的所有屬性
        Field[] fields = aClass.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println("類(lèi)的所有屬性：" + field);
        }
        //獲取指定的屬性
        Field name = aClass.getDeclaredField("name");
        System.out.println("類(lèi)的指定屬性：" + name);

        System.out.println("==================獲取類(lèi)的方法=====================");
        //獲取本類(lèi)及父類(lèi)的所有public類(lèi)型方法
        Method[] methods = aClass.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("本類(lèi)及父類(lèi)的所有public類(lèi)型方法：" + method);
        }
        //獲取本類(lèi)及父類(lèi)的所有方法
        Method[] declaredMethods = aClass.getDeclaredMethods();
        for (Method method : declaredMethods) {
            System.out.println("本類(lèi)父類(lèi)的所有方法：" + method);
        }
        //獲取指定方法
        Method getName = aClass.getDeclaredMethod("getName", null);
        Method setName = aClass.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        System.out.println("獲取指定的getName方法：" + getName);
        System.out.println("獲取指定的setName方法：" + setName);

        System.out.println("==================獲取類(lèi)的構(gòu)造器=====================");
        //獲取所有public類(lèi)型構(gòu)造器
        Constructor<?>[] constructors = aClass.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println("獲取所有public類(lèi)型構(gòu)造器：" + constructor);
        }
        //獲取所有構(gòu)造器
        Constructor<?>[] declaredConstructors = aClass.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : declaredConstructors) {
            System.out.println("獲取所有構(gòu)造器：" + constructor);
        }
        //獲取指定的構(gòu)造器
        Constructor<?> declaredConstructor = aClass.getDeclaredConstructor(String.class, Integer.class);
        System.out.println("獲取指定的構(gòu)造器：" + declaredConstructor);
    }
}

結(jié)果如下

在這里插入圖片描述

2. 動(dòng)態(tài)創(chuàng)建對(duì)象動(dòng)態(tài)操作方法及屬性

2.1 動(dòng)態(tài)創(chuàng)建對(duì)象

通過(guò)調(diào)用 Class 對(duì)象的 newInstance() 方法，可以創(chuàng)建類(lèi)的對(duì)象

有了類(lèi)的對(duì)象，就可以通過(guò)對(duì)象.方法名的形式使用方法了，這和平常的使用方式一樣，但需要注意設(shè)置的訪問(wèn)權(quán)限問(wèn)題

使用 Class 對(duì)象創(chuàng)建類(lèi)的對(duì)象是需要條件的，不同情況下，條件不同

使用無(wú)參構(gòu)造器時(shí)的條件

無(wú)參構(gòu)造器存在
無(wú)參構(gòu)造器的訪問(wèn)權(quán)限要足夠

        //獲取Class對(duì)象
        Class<?> aClass = Class.forName("com.javabasic.reflection.Person");

        //通過(guò)一個(gè)無(wú)參構(gòu)造器創(chuàng)建一個(gè)Person的對(duì)象
        Person person01 = (Person) aClass.newInstance();
        System.out.println(person01);

使用有參構(gòu)造器時(shí)的條件

通過(guò) Class 類(lèi)的 getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes) 獲取當(dāng)前類(lèi)的指定有參構(gòu)造器
向構(gòu)造器的形參中傳遞一個(gè)對(duì)象數(shù)組進(jìn)去，里面要包含構(gòu)造器中所需的各個(gè)參數(shù)
通過(guò) Constructor 實(shí)例化對(duì)象

        //獲取Class對(duì)象
        Class<?> aClass = Class.forName("com.javabasic.reflection.Person");
        //通過(guò)有參構(gòu)造器創(chuàng)建對(duì)象
        Constructor<?> declaredConstructor = aClass.getDeclaredConstructor(String.class, Integer.class);
        Person person02 = (Person) declaredConstructor.newInstance("張三", 20);
        System.out.println(person02);

2.2 動(dòng)態(tài)操作方法及屬性

這里延用上面的 Person.java 類(lèi)，然后新建一個(gè)測(cè)試類(lèi)來(lái)測(cè)試

package com.javabasic.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @Description
 * @ClassName Test01
 * @Author yuhuofei
 * @Date 2022/10/2 17:08
 * @Version 1.0
 */
public class Test01 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        //獲取Class對(duì)象
        Class<?> aClass = Class.forName("com.javabasic.reflection.Person");

        //通過(guò)一個(gè)無(wú)參構(gòu)造器創(chuàng)建一個(gè)Person的對(duì)象
        Person person01 = (Person) aClass.newInstance();
        System.out.println(person01);

        //通過(guò)有參構(gòu)造器創(chuàng)建對(duì)象
        Constructor<?> declaredConstructor = aClass.getDeclaredConstructor(String.class, Integer.class);
        Person person02 = (Person) declaredConstructor.newInstance("張三", 20);
        System.out.println(person02);

        //通過(guò)反射調(diào)用普通方法
        Method method = aClass.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        method.setAccessible(true); //關(guān)閉安全檢測(cè)，允許訪問(wèn)private方法
        Person person03 = (Person) aClass.newInstance();
        method.invoke(person03, "李四");   //向person03對(duì)象中的setName方法傳參
        System.out.println(person03);

        //通過(guò)反射調(diào)用屬性
        Field field01 = aClass.getDeclaredField("name");
        Field field02 = aClass.getDeclaredField("age");
        field01.setAccessible(true); //關(guān)閉安全檢測(cè)，允許訪問(wèn)private屬性
        field02.setAccessible(true);
        Person person04 = (Person) aClass.newInstance();
        field01.set(person04, "王五");    //設(shè)置名字
        field02.set(person04, 19);      //設(shè)置年齡
        System.out.println(person04);
    }
}

值得注意的是，如果方法或者屬性的訪問(wèn)權(quán)限是 private，那么需要配置 .setAccessible(true);，不然無(wú)法訪問(wèn)

3. 反射操作泛型

java 采用泛型擦除的機(jī)制來(lái)引入泛型，但卻只是給編譯器 javac 使用的，用于確保數(shù)據(jù)的安全性和免去強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換的問(wèn)題，而一旦編譯完成，所有與泛型相關(guān)的類(lèi)型會(huì)全部擦除

為了通過(guò)反射能操作這些類(lèi)型，java 新增了 ParameterizedType、GenericArrayType、TypeVariable、WildcardType 這幾種類(lèi)型來(lái)代表不能被歸一到 Class 類(lèi)中的類(lèi)型但又和原始類(lèi)型齊名的類(lèi)型

ParameterizedType：表示一種參數(shù)化類(lèi)型，比如 Collection< String >
GenericArrayType：表示一種元素類(lèi)型是參數(shù)化類(lèi)型或者類(lèi)型變量的數(shù)組類(lèi)型
TypeVariable：各種類(lèi)型變量的公共父接口
WildcardType ：代表一種通配符類(lèi)型表達(dá)式

下面寫(xiě)一個(gè)類(lèi)來(lái)實(shí)踐一下，這里還是延用前面的 Person 類(lèi)

package com.javabasic.reflection;

import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/**
 * @Description 測(cè)試反射獲取泛型
 * @ClassName Test02
 * @Author yuhuofei
 * @Date 2022/10/2 20:06
 * @Version 1.0
 */
public class Test02 {

    public void getData(Map<String, Person> map, List<Person> list) {
        System.out.println("getData()");
    }

    public Map<String, Person> getMap() {
        System.out.println("getMap()");
        return null;
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {

        //獲取入?yún)⒎盒?
        Method method = Test02.class.getMethod("getData", Map.class, List.class);
        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
        for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
            System.out.println("泛型：" + genericParameterType);
            //判斷拿到的是不是參數(shù)化類(lèi)型，即是不是前面定義的Map或者List
            if (genericParameterType instanceof ParameterizedType) {
                //獲取真實(shí)參數(shù)
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
                for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                    System.out.println(actualTypeArgument);
                }
            }
        }

        System.out.println("============分割線===========");
        //獲取返回值泛型
        method = Test02.class.getMethod("getMap", null);
        Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();
        System.out.println("返回值類(lèi)型：" + genericReturnType);
        if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
            Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
            for (Type at : actualTypeArguments) {
                System.out.println(at);
            }
        }
    }

}

得到的結(jié)果如下：

在這里插入圖片描述

4. 反射操作注解

定義一個(gè)注解，如下：

package com.javabasic.annotation;

import java.lang.annotation.*;

/**
 * @Description 自定義注解
 * @InterfaceName MyAnnotation
 * @Author yuhuofei
 * @Date 2022/9/18 11:26
 * @Version 1.0
 */
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation {

    /**
     * 描述信息
     */
    String value() default "";
}

定義一個(gè)使用上面的注解的類(lèi)，如下：

package com.javabasic.annotation;

/**
 * @Description 測(cè)試自定義注解的使用
 * @ClassName TestAnnotation
 * @Author yuhuofei
 * @Date 2022/9/18 11:32
 * @Version 1.0
 */
@MyAnnotation(value = "打印出兩個(gè)整數(shù)之和，這是標(biāo)記在類(lèi)上的注解")
public class TestAnnotation {

    @MyAnnotation(value = "打印出兩個(gè)整數(shù)之和，這是標(biāo)記在方法上的注解")
    public static void printResult() {
        int a = 39;
        int b = 54;
        int result = a + b;
        System.out.println(result);
    }

    public static void main(String[] args) {
        printResult();
    }
}

定義一個(gè)測(cè)試類(lèi)，測(cè)試通過(guò)反射操作注解，如下：

package com.javabasic.annotation;

import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @Description 測(cè)試反射獲得注解
 * @ClassName Test03
 * @Author yuhuofei
 * @Date 2022/10/2 20:36
 * @Version 1.0
 */
public class Test03 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
        Class c = Class.forName("com.javabasic.annotation.TestAnnotation");
        //通過(guò)反射獲得注解
        Annotation[] annotations = c.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println(annotation);
        }
        //獲得注解的value
        MyAnnotation annotation = (MyAnnotation) c.getAnnotation(MyAnnotation.class);
        String value = annotation.value();
        System.out.println(value);

        //獲得類(lèi)中方法或者屬性上指定的注解
        System.out.println("============分割線===========");
        Method method = c.getMethod("printResult", null);
        MyAnnotation an = method.getAnnotation(MyAnnotation.class);
        System.out.println(an);
        System.out.println(an.value());
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

在這里插入圖片描述