java 反射学习:

java 反射学习:

一. 反射机制概念

  主要是指程序可以访问,检测和修改它本身状态或行为的一种能力,并能根据自身行为的状态和结果,调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。在java中,只要给定类的名字, 那么就可以通过反射机制来获得类的所有信息。


  反射是Java中一种强大的工具,能够使我们很方便的创建灵活的代码,这些代码可以再运行时装配,无需在组件之间进行源代码链接。但是反射使用不当会成本很高!


  类中有什么信息,利用反射机制就能可以获得什么信息,不过前提是得知道类的名字。

二. 反射机制的作用

在运行时判断任意一个对象所属的类;
在运行时获取类的对象;
在运行时访问java对象的属性,方法,构造方法等。

三. 反射机制的优点与缺点

首先要搞清楚为什么要用反射机制?直接创建对象不就可以了吗,这就涉及到了动态与静态的概念。 
静态编译:在编译时确定类型,绑定对象,即通过。 
动态编译:运行时确定类型,绑定对象。动态编译最大限度发挥了java的灵活性,体现了多态的应用,有以降低类之间的藕合性。 


反射机制的优点:可以实现动态创建对象和编译,体现出很大的灵活性(特别是在J2EE的开发中它的灵活性就表现的十分明显)。通过反射机制我们可以获得类的各种内容,进行了反编译。对于JAVA这种先编译再运行的语言来说,反射机制可以使代码更加灵活,更加容易实现面向对象。


  比如,一个大型的软件,不可能一次就把把它设计的很完美,当这个程序编译后,发布了,当发现需要更新某些功能时,我们不可能要用户把以前的卸载,再重新安装新的版本,假如这样的话,这个软件肯定是没有多少人用的。采用静态的话,需要把整个程序重新编译一次才可以实现功能的更新,而采用反射机制的话,它就可以不用卸载,只需要在运行时才动态的创建和编译,就可以实现该功能。 


反射机制的缺点:对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作,我们可以告诉JVM,我们希望做什么并且它 满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。

四. 反射机制的示例


package cfanshe;

class notMainMethord {
	private void testForMain() {
		System.out.println("demo1");
	}
}
public class ReflectTestDemo{
	public static void main(String[] args) {
		//通过对象获取完整的包名和类名
		notMainMethord rtd = new notMainMethord();
		System.out.println(rtd.getClass().getName());//cfanshe.notMainMethord
		//三种实例化Class类的方法
		Class<?> demo1 = null;
		Class<?> demo2 = null;
		Class<?> demo3 = null;
		try {
			demo1 = Class.forName("cfanshe.notMainMethord");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		demo2 = new notMainMethord().getClass();
		demo3 = notMainMethord.class;
		System.out.println("demo1:  "+demo1);
		System.out.println("demo2:  "+demo2);
		System.out.println("demo3:  "+demo3);
		//通过Class实例化其他类的对象
		Class<?> demo = null;
		try {
			demo = Class.forName("cfanshe.Student");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		Student stu = null;
		try {			
			stu = (Student)demo.newInstance();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		stu.setAge(28);
		stu.setName("SELECT_BIN");
		System.out.println(stu);
	}
}

package cfanshe;

public class Student {
	
	private String name;
    private int age;
	
	public String getName() {
		return name;
	}

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

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "["+this.name+"  "+this.age+"]";
	}
}
但是注意一下,当我们把Student中的默认的无参构造函数取消的时候,比如自己定义只定义一个有参数的构造函数之后,会出现错误:

比如定义了一个构造函数:

    public Student(String name, int age) {
         this.age=age;
         this.name=name;
     }
然后继续运行上面的程序,会出现:

java.lang.InstantiationException: cfanshe.Student
	at java.lang.Class.newInstance(Unknown Source)
	at cfanshe.ReflectTestDemo.main(ReflectTestDemo.java:36)
Caused by: java.lang.NoSuchMethodException: cfanshe.Student.<init>()
	at java.lang.Class.getConstructor0(Unknown Source)
	... 2 more
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
	at cfanshe.ReflectTestDemo.main(ReflectTestDemo.java:40)

所以大家以后再编写使用Class实例化其他类的对象的时候,一定要自己定义无参的构造函数。

调用其它类中的构造函数:

package cfanshe;

public class Student {
	
	private String name;
    private int age;
	
	public String getName() {
		return name;
	}

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

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	
	public Student() {
    }
	public Student(int age) {
		this.age=age;
	}
	public Student(String name) {
		this.name=name;
	}
	public Student(String name, int age) {
		this.age=age;
		this.name=name;
	}
	
	@Override
	public String toString() {
		return "["+this.name+"  "+this.age+"]";
	}

}
package cfanshe;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class ReflectTestDemo{
	public static void main(String[] args) {
		Class<?> demo = null;
		try {
			demo = Class.forName("cfanshe.Student");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		Student stu1 = null;
		Student stu2 = null;
		Student stu3 = null;
		Student stu4 = null;
		//取得全部的构造函数
		Constructor<?> cons[] = demo.getConstructors();
		try {
			stu1 = (Student)cons[0].newInstance(28);
			stu2 = (Student)cons[1].newInstance("SELECT_BIN");
			stu3 = (Student)cons[2].newInstance("SELECT_BIN",28);
			stu4 = (Student)cons[3].newInstance();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println(stu1);
		System.out.println(stu2);
		System.out.println(stu3);
		System.out.println(stu4);
	}
}

这里获取构造器列表的时候每个构造器使用是由顺序的,至于顺序怎么排的,待会再说,

顺序怎么确定,一个笨一点的办法,用debug可以看到cons里面的内容:

[public cfanshe.Student(int), public cfanshe.Student(java.lang.String), public cfanshe.Student(java.lang.String,int), public cfanshe.Student()]

运行结果:

[null  28]
[SELECT_BIN  0]
[SELECT_BIN  28]
[null  0]

返回实现类的接口:

package cfanshe;

public interface China {
	public static final String name = "binguo";
	public static  int age=16;
    public void sayChina();
	public void sayHello(String name, int age);
	
}
package cfanshe;

public class Student implements China{
	
	private String name;
    private int age;
	
	public String getName() {
		return name;
	}

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

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	

	@Override
	public void sayChina() {
		System.out.println("hello ,china");
	}

	@Override
	public void sayHello(String name, int age) {
		 System.out.println(name+"  "+age);
	}
}
package cfanshe;


import java.lang.reflect.Constructor;


public class ReflectTestDemo{
	public static void main(String[] args) {
		Class<?> demo = null;
		try {
			demo = Class.forName("cfanshe.Student");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		//保存所有的接口
		Class<?> inters[] = demo.getInterfaces();
		//取得父类(因为是单继承,所以只有一个)
		Class<?> objs = demo.getSuperclass();
		for(Class inter : inters) {
			System.out.println("实现的接口   ::  "+inter);
		}
		System.out.println("继承的父类为   ::  "+objs);
              //获取其他类中的全部构造函数
		Constructor<?> cons[]  = demo.getConstructors();
		for(Constructor con : cons) {
			System.out.println("构造方法:    "+con);
		}
	}
}
 
 

控制台输出:

实现的接口 :: interface cfanshe.China
继承的父类为   ::  class java.lang.Object
构造方法:    public cfanshe.Student(int)
构造方法:    public cfanshe.Student(java.lang.String)
构造方法:    public cfanshe.Student(java.lang.String,int)
构造方法:    public cfanshe.Student()

获取其他类的全部属性,并将这些类整理在一起,也就是通过反射获取这些类的全部属性

package cfanshe;

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

public class ReflectTestDemo{
	public static void main(String[] args) {
		Class<?> demo = null;
		try {
			demo = Class.forName("cfanshe.Student");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("===============本类属性========================");
		//取得本类的全部属性
		Field[] fields = demo.getDeclaredFields();
		for(Field field:fields) {
			//权限修饰符
			int mo = field.getModifiers();
			String priv = Modifier.toString(mo);
			//属性类型
			Class<?> type = field.getType();
			 System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + field.getName() + ";");
		}
		System.out.println("===============实现的接口或者父类的属性========================");
		//取得实现的接口和父类的属性
		Field field1[] = demo.getFields();
		for(Field field:field1) {
			//权限修饰符
			int mo = field.getModifiers();
			String priv = Modifier.toString(mo);
			//属性类型
			Class<?> type = field.getType();
			System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + field.getName() + ";");
		}
		
	}
}

控制台输出:

===============本类属性========================
private java.lang.String name;
private int age;
===============实现的接口或者父类的属性========================
public static final java.lang.String name;
public static final int age;

通过反射调用其他类的方法

package cfanshe;

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

public class ReflectTestDemo{
	public static void main(String[] args) {
		Class<?> demo = null;
		try {
			demo = Class.forName("cfanshe.Student");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		try {
			//调用Student类中的sayChina方法;
			Method method = demo.getMethod("sayChina");
			method.invoke(demo.newInstance());
			//调用Student类中的sayHello方法;
			method = demo.getMethod("sayHello",String.class,int.class);
			method.invoke(demo.newInstance(), "binguo",25);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

控制台输出:

hello ,china
binguo  25

调用其他类中的get、set方法

package cfanshe;

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

public class ReflectTestDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Class<?> demo = null;
		try {
			demo = Class.forName("cfanshe.Student");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		Object obj = null;
		try {
			obj = demo.newInstance();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		setter(obj, "Name", "起司", String.class);
		getter(obj, "Name");
	}

	/**
	 * @param obj
	 *            操作的对象
	 * @param att
	 *            操作的属性
	 */
	public static void getter(Object obj, String att) {
		try {
			Method method = obj.getClass().getMethod("get" + att);
			System.out.println(method.invoke(obj));
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	/**
	 * @param obj
	 *            操作的对象
	 * @param att
	 *            操作的属性
	 * @param value
	 *            设置的值
	 * @param type
	 *            参数的属性
	 */
	public static void setter(Object obj, String att, Object value, Class<?> type) {
		try {
			Method method = obj.getClass().getMethod("set" + att, type);
			method.invoke(obj, value);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

输出:起司;

注意这里面obj.getClass().getMethod("set" + att, type);是拼的方法名,因此要注意大小写

通过反射操作属性:

package cfanshe;

import java.lang.reflect.Field;

public class ReflectTestDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Class<?> demo = null;
		try {
			demo = Class.forName("cfanshe.Student");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		Object obj = null;
		try {
			obj = demo.newInstance();
			Field field = demo.getDeclaredField("name");
			//打开通道
			field.setAccessible(true);
			field.set(obj, "起司");
			System.out.println(field.get(obj));
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

控制台输出:起司

通过反射取得并修改数组的值:

package cfanshe;

import java.lang.reflect.Array;

public class ReflectTestDemo {
	public static void main(String[] args) {
		int[] temp = { 1, 2, 3, 4, 5 };
		Class<?> demo = temp.getClass().getComponentType();
		System.out.println("数组类型: " + demo.getName());
		System.out.println("数组长度  " + Array.getLength(temp));
		System.out.println("数组的第一个元素: " + Array.get(temp, 0));
		Array.set(temp, 0, 100);
		System.out.println("修改之后数组第一个元素为: " + Array.get(temp, 0));

	}
}

打印:

数组类型: int
数组长度  5
数组的第一个元素: 1
修改之后数组第一个元素为: 100


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