16.1反射
JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制
16.1.1访问构造方法
通过反射获取构造方法
1.获取构造方法：
1).批量的方法：
public Constructor[] getConstructors()：所有"公有的"构造方法
public Constructor[] getDeclaredConstructors()：获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)
2).获取单个的方法，并调用：
public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法：
public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有；
package com.mr;
public class Demo1 {
String s;
int i, i2, i3;
private Demo1() {
}
protected Demo1(String s, int i) {
this.s = s;
this.i = i;
}
public Demo1(String... strings) throws NumberFormatException {
if (0 < strings.length)
i = Integer.valueOf(strings[0]);
if (1 < strings.length)
i2 = Integer.valueOf(strings[1]);
if (2 < strings.length)
i3 = Integer.valueOf(strings[2]);
}
public void print() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("s=" + s);
System.out.println("i=" + i);
System.out.println("i2=" + i2);
System.out.println("i3=" + i3);
}
}
import java.lang.reflect.Constructor;
import com.mr.Demo1;
public class ConstructorDemo1 {
public static void main(String[] args) {
Demo1 d1 = new Demo1("10", "20", "30");
Class<? extends Demo1> demoClass = d1.getClass();
// 获得所有构造方法
Constructor[] declaredConstructors = demoClass.getDeclaredConstructors();
for (int i = 0; i < declaredConstructors.length; i++) { // 遍历构造方法
Constructor<?> constructor = declaredConstructors[i];
System.out.println("查看是否允许带有可变数量的参数：" + constructor.isVarArgs());
System.out.println("该构造方法的入口参数类型依次为：");
Class[] parameterTypes = constructor.getParameterTypes(); // 获取所有参数类型
for (int j = 0; j < parameterTypes.length; j++) {
System.out.println(" " + parameterTypes[j]);
}
System.out.println("该构造方法可能抛出的异常类型为：");
// 获得所有可能抛出的异常信息类型
Class[] exceptionTypes = constructor.getExceptionTypes();
for (int j = 0; j < exceptionTypes.length; j++) {
System.out.println(" " + exceptionTypes[j]);
}
Demo1 d2 = null;
try { // 如果该成员变量的访问权限为private，则抛出异常，即不允许访问
if (i == 2) // 通过执行默认没有参数的构造方法创建对象
d2 = (Demo1) constructor.newInstance();
else if (i == 1)
// 通过执行具有两个参数的构造方法创建对象
d2 = (Demo1) constructor.newInstance("7", 5);
else { // 通过执行具有可变数量参数的构造方法创建对象
Object[] parameters = new Object[] { new String[] { "100", "200", "300" } };
d2 = (Demo1) constructor.newInstance(parameters);
}
} catch (Exception e) {
System.out.println("在创建对象时抛出异常，下面执行setAccessible()方法");
constructor.setAccessible(true); // 设置为允许访问
}
if (d2 != null) {
d2.print();
System.out.println();
}
}
}
}
//例题16.1
访问成员变量
package com.mr;
public class Demo2 {
int i;
public float f;
protected boolean b;
private String s;
}
//例题16.2import java.lang.reflect.Field;
import com.mr.Demo2;
public class FieldDemo {
public static void main(String[] args) {
Demo2 example = new Demo2();
Class exampleC = example.getClass();
// 获得所有成员变量
Field[] declaredFields = exampleC.getDeclaredFields();
for (int i = 0; i < declaredFields.length; i++) { // 遍历成员变量
Field field = declaredFields[i];
System.out.println("名称为：" + field.getName()); // 获得成员变量名称
Class fieldType = field.getType(); // 获得成员变量类型
System.out.println("类型为：" + fieldType);
boolean isTurn = true;
while (isTurn) {
// 如果该成员变量的访问权限为private，则抛出异常，即不允许访问
try {
isTurn = false;
// 获得成员变量值
System.out.println("修改前的值为：" + field.get(example));
if (fieldType.equals(int.class)) { // 判断成员变量的类型是否为int型
System.out.println("利用方法setInt()修改成员变量的值");
field.setInt(example, 168); // 为int型成员变量赋值
} else if (fieldType.equals(float.class)) { // 判断成员变量的类型是否为float型
System.out.println("利用方法setFloat()修改成员变量的值");
field.setFloat(example, 99.9F); // 为float型成员变量赋值
// 判断成员变量的类型是否为boolean型
} else if (fieldType.equals(boolean.class)) {
System.out.println("利用方法setBoolean()修改成员变量的值");
field.setBoolean(example, true); // 为boolean型成员变量赋值
} else {
System.out.println("利用方法set()修改成员变量的值");
field.set(example, "MWQ"); // 可以为各种类型的成员变量赋值
}
// 获得成员变量值
System.out.println("修改后的值为：" + field.get(example));
} catch (Exception e) {
System.out.println("在设置成员变量值时抛出异常，" + "下面执行setAccessible()方法！");
field.setAccessible(true); // 设置为允许访问
isTurn = true;
}
}
System.out.println();
}
}
}
//例题16.2
访问成员方法
package com.mr;
public class Demo2 {
int i;
public float f;
protected boolean b;
private String s;
}
//例题16.2import java.lang.reflect.Field;
import com.mr.Demo2;
public class FieldDemo {
public static void main(String[] args) {
Demo2 example = new Demo2();
Class exampleC = example.getClass();
// 获得所有成员变量
Field[] declaredFields = exampleC.getDeclaredFields();
for (int i = 0; i < declaredFields.length; i++) { // 遍历成员变量
Field field = declaredFields[i];
System.out.println("名称为：" + field.getName()); // 获得成员变量名称
Class fieldType = field.getType(); // 获得成员变量类型
System.out.println("类型为：" + fieldType);
boolean isTurn = true;
while (isTurn) {
// 如果该成员变量的访问权限为private，则抛出异常，即不允许访问
try {
isTurn = false;
// 获得成员变量值
System.out.println("修改前的值为：" + field.get(example));
if (fieldType.equals(int.class)) { // 判断成员变量的类型是否为int型
System.out.println("利用方法setInt()修改成员变量的值");
field.setInt(example, 168); // 为int型成员变量赋值
} else if (fieldType.equals(float.class)) { // 判断成员变量的类型是否为float型
System.out.println("利用方法setFloat()修改成员变量的值");
field.setFloat(example, 99.9F); // 为float型成员变量赋值
// 判断成员变量的类型是否为boolean型
} else if (fieldType.equals(boolean.class)) {
System.out.println("利用方法setBoolean()修改成员变量的值");
field.setBoolean(example, true); // 为boolean型成员变量赋值
} else {
System.out.println("利用方法set()修改成员变量的值");
field.set(example, "MWQ"); // 可以为各种类型的成员变量赋值
}
// 获得成员变量值
System.out.println("修改后的值为：" + field.get(example));
} catch (Exception e) {
System.out.println("在设置成员变量值时抛出异常，" + "下面执行setAccessible()方法！");
field.setAccessible(true); // 设置为允许访问
isTurn = true;
}
}
System.out.println();
}
}
}
//例题16.2
访问成员方法
package com.mr;
public class Demo3 {
static void staticMethod() {
System.out.println("执行staticMethod()方法");
}
public int publicMethod(int i) {
System.out.println("执行publicMethod()方法");
return i * 100;
}
protected int protectedMethod(String s, int i) throws NumberFormatException {
System.out.println("执行protectedMethod()方法");
return Integer.valueOf(s) + i;
}
private String privateMethod(String... strings) {
System.out.println("执行privateMethod()方法");
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < strings.length; i++) {
stringBuffer.append(strings[i]);
}
return stringBuffer.toString();
}
}
//例题16.3
import java.lang.reflect.*;
import com.mr.Demo3;
public class MethondDemo {
public static void main(String[] args) {
Demo3 demo = new Demo3();
Class demoClass = demo.getClass();
// 获得所有方法
Method[] declaredMethods = demoClass.getDeclaredMethods();
for (int i = 0; i < declaredMethods.length; i++) {
Method method = declaredMethods[i]; // 遍历方法
System.out.println("名称为：" + method.getName()); // 获得方法名称
System.out.println("是否允许带有可变数量的参数：" + method.isVarArgs());
System.out.println("入口参数类型依次为：");
// 获得所有参数类型
Class[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
for (int j = 0; j < parameterTypes.length; j++) {
System.out.println(" " + parameterTypes[j]);
}
// 获得方法返回值类型
System.out.println("返回值类型为：" + method.getReturnType());
System.out.println("可能抛出的异常类型有：");
// 获得方法可能抛出的所有异常类型
Class[] exceptionTypes = method.getExceptionTypes();
for (int j = 0; j < exceptionTypes.length; j++) {
System.out.println(" " + exceptionTypes[j]);
}
boolean isTurn = true;
while (isTurn) {
try {// 如果该方法的访问权限为private，则抛出异常，即不允许访问
isTurn = false;
if ("staticMethod".equals(method.getName()))
method.invoke(demo); // 执行没有入口参数的方法
else if ("publicMethod".equals(method.getName()))
System.out.println("返回值为：" + method.invoke(demo, 168)); // 执行方法
else if ("protectedMethod".equals(method.getName()))
System.out.println("返回值为：" + method.invoke(demo, "7", 5)); // 执行方法
else if ("privateMethod".equals(method.getName())) {
Object[] parameters = new Object[] { new String[] { "M", "W", "Q" } }; // 定义二维数组
System.out.println("返回值为：" + method.invoke(demo, parameters));
}
} catch (Exception e) {
System.out.println("在执行方法时抛出异常，" + "下面执行setAccessible()方法！");
method.setAccessible(true); // 设置为允许访问
isTurn = true;
}
}
System.out.println();
}
}
}
//例题16.3
16.2Annotation注释功能
1、定义Annotation注释功能
定义Annotation类型包含多个成员
public @interface NoMemberAnnotation{String describe（）；Class type（）；
}
可用成员类型：String 、Class、primitive、enumerated和annotation
在定义Annotation类型时可通过@Target来设置Annotation类型适用的程序元素种类
创建自定义的注解
首先定义一个用来注释构造方法的Annotation类型@Constructor_Annotation，有效范围为在运行时加载Annotation到JVM中。完整代码如下：
import java.lang.annotation.*;
@Target(ElementType.CONSTRUCTOR)
// 用于构造方法
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
// 在运行时加载Annotation到JVM中
public @interface Constructor_Annotation {
String value() default "默认构造方法"; // 定义一个具有默认值的String型成员
}然后定义一个用来注释字段、方法和参数的Annotation类型@Field_Method_Parameter_Annotation,有效范围为在运行时加载Annotation到JVM中。
import java.lang.annotation.*;
// 用于字段、方法和参数
@Target( { ElementType.FIELD, ElementType.METHOD, ElementType.PARAMETER })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
// 在运行时加载Annotation到JVM中
public @interface Field_Method_Parameter_Annotation {
String describe(); // 定义一个没有默认值的String型成员
Class type() default void.class; // 定义一个具有默认值的Class型成员
}最后编写一个Record类，在该类中运用前面定义的Annotation类型@Constructor_Annotation=和@Field_Method_Parmeter_Annotation对构造方法、字段、方法和参数进行注释。完整代码如下：
public class Record {
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "编号", type = int.class)
// 注释字段
int id;
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "姓名", type = String.class)
String name;
@Constructor_Annotation()
// 采用默认值注释构造方法
public Record() {
}
@Constructor_Annotation("立即初始化构造方法")
// 注释构造方法
public Record(@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "编号", type = int.class) int id,
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "姓名", type = String.class) String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "获得编号", type = int.class)
// 注释方法
public int getId() {
return id;
}
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "设置编号")
// 成员type采用默认值注释方法
public void setId(
// 注释方法的参数
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "编号", type = int.class) int id) {
this.id = id;
}
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "获得姓名", type = String.class)
public String getName() {
return name;
}
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "设置姓名")
public void setName(@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "姓名", type = String.class) String name) {
this.name = name;
}
}2、访问Annotaiton信息
如果在定义Annotaiton类型时将@Retention设置为RetentionPolicy.RUNTIME,那么在运行程序时通过反射就可以获取到相关的Annotaiton信息，如获取构造方法、字段和方法的Annotaiton信息。
Constructor类、Field类和Method类均继承了AccessibleObject类，在AccessibleObject类中定义了三个关于Annotaiton的方法。其中，方法isAnnotaitonPresent(Class<? extends Annotaiton>annotaitonClass)用来查看是否添加了指定类型的Annotaiton，如果是则返回true，否则返回false；方法getAnnotaiton(Class<T>annotaitonClass)用来获得指定类型的Annotaiton，如果存在则返回相应的对象，否则返回null；方法getAnnotaiton()用来获得所有Annotaiton，该方法将返回一个Annotaiton数组。
在Constructor类和Method类中还定义了方法getParameterAnnotaitons()，用来获得为所有参数添加的Annotaiton，将以Annotaiton类型的二维数组返回，在数组中的顺序与声明的顺序相同。如果没有参数返回一个长度为0的数组；如果存在未添加Annotaiton的参数，将用一个长度为0的嵌套数组占位。
import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.*;
public class AnnotationTest {
public static void main(String[] args) {
Class recordC = null;
try {
recordC = Class.forName("Record");
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("------ 构造方法的描述如下 ------");
Constructor[] declaredConstructors = recordC.getDeclaredConstructors(); // 获得所有构造方法
for (int i = 0; i < declaredConstructors.length; i++) {
Constructor constructor = declaredConstructors[i]; // 遍历构造方法
// 查看是否具有指定类型的注释
if (constructor.isAnnotationPresent(Constructor_Annotation.class)) {
// 获得指定类型的注释
Constructor_Annotation ca = (Constructor_Annotation) constructor
.getAnnotation(Constructor_Annotation.class);
System.out.println(ca.value()); // 获得注释信息
}
Annotation[][] parameterAnnotations = constructor.getParameterAnnotations(); // 获得参数的注释
for (int j = 0; j < parameterAnnotations.length; j++) {
// 获得指定参数注释的长度
int length = parameterAnnotations[j].length;
if (length == 0) // 如果长度为0则表示没有为该参数添加注释
System.out.println(" 未添加Annotation的参数");
else
for (int k = 0; k < length; k++) {
// 获得参数的注释
Field_Method_Parameter_Annotation pa = (Field_Method_Parameter_Annotation) parameterAnnotations[j][k];
System.out.print(" " + pa.describe()); // 获得参数描述
System.out.println(" " + pa.type()); // 获得参数类型
}
}
System.out.println();
}
System.out.println();
System.out.println("-------- 字段的描述如下 --------");
Field[] declaredFields = recordC.getDeclaredFields(); // 获得所有字段
for (int i = 0; i < declaredFields.length; i++) {
Field field = declaredFields[i]; // 遍历字段
// 查看是否具有指定类型的注释
if (field.isAnnotationPresent(Field_Method_Parameter_Annotation.class)) {
// 获得指定类型的注释
Field_Method_Parameter_Annotation fa = field.getAnnotation(Field_Method_Parameter_Annotation.class);
System.out.print(" " + fa.describe()); // 获得字段的描述
System.out.println(" " + fa.type()); // 获得字段的类型
}
}
System.out.println();
System.out.println("-------- 方法的描述如下 --------");
Method[] methods = recordC.getDeclaredMethods(); // 获得所有方法
for (int i = 0; i < methods.length; i++) {
Method method = methods[i]; // 遍历方法
// 查看是否具有指定类型的注释
if (method.isAnnotationPresent(Field_Method_Parameter_Annotation.class)) {
// 获得指定类型的注释
Field_Method_Parameter_Annotation ma = method.getAnnotation(Field_Method_Parameter_Annotation.class);
System.out.println(ma.describe()); // 获得方法的描述
System.out.println(ma.type()); // 获得方法的返回值类型
}
Annotation[][] parameterAnnotations = method.getParameterAnnotations(); // 获得参数的注释
for (int j = 0; j < parameterAnnotations.length; j++) {
int length = parameterAnnotations[j].length; // 获得指定参数注释的长度
if (length == 0) // 如果长度为0表示没有为该参数添加注释
System.out.println(" 未添加Annotation的参数");
else
for (int k = 0; k < length; k++) {
// 获得指定类型的注释
Field_Method_Parameter_Annotation pa = (Field_Method_Parameter_Annotation) parameterAnnotations[j][k];
System.out.print(" " + pa.describe()); // 获得参数的描述
System.out.println(" " + pa.type()); // 获得参数的类型
}
}
System.out.println();
}
}
}
public class Record {
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "编号", type = int.class)
// 注释字段
int id;
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "姓名", type = String.class)
String name;
@Constructor_Annotation()
// 采用默认值注释构造方法
public Record() {
}
@Constructor_Annotation("立即初始化构造方法")
// 注释构造方法
public Record(@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "编号", type = int.class) int id,
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "姓名", type = String.class) String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "获得编号", type = int.class)
// 注释方法
public int getId() {
return id;
}
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "设置编号")
// 成员type采用默认值注释方法
public void setId(
// 注释方法的参数
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "编号", type = int.class) int id) {
this.id = id;
}
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "获得姓名", type = String.class)
public String getName() {
return name;
}
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "设置姓名")
public void setName(@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "姓名", type = String.class) String name) {
this.name = name;
}
}
16.3 内置注解
@Override介绍：只能用在构造方法和成员变量上，表示修饰一个方法。
@SuppressWarnings作用：抑制编译器警告 作用范围类、成员属性、成员方法
@Deprecated作用：标识已过时
