基于java中反射的總結分析

2019-11-26 16:08:30

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供稿：網友

剛開始學習java的時候真的很難理解反射到底是個什么東西

一些書籍，哪怕是很經典的書籍都解釋的讓人感覺懵懵的，或許的確是我太笨

況且，網上說在將來學習框架的時候需要經常應用到反射機制，這樣一來總讓人心里有些不安

就方才偶然又把講解反射的章節和視頻看了一點，覺得能理解一些了

現在決定一鼓作氣，邊看邊寫，順便把一些主要的內容和操作都記載到這里

我想，對于我這么一個笨笨的人來說，學習的最好方法也許就是不斷重復

遇到不懂的知識就停下來把以往的重新學一遍，雖然浪費了很多時間，但對我也有些效果

我的理解是：所謂反射，就是根據一個已經實例化了的對象來還原類的完整信息

至少對我而言，我認為它帶給我的好處是，讓我從下往上的又了解了一遍面向對象

x_x 在此又痛恨一邊那些厚部頭們，把我的腦細胞搞死一片

Class類

如果要完成反射，那么必須了解Class類

實例1：通過對象取得包名和類名

復制代碼代碼如下:

package org.siu;

class Test {

}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Test t = new Test();
        System.out.println(t.getClass());
        System.out.println(t.getClass().getName());
    }
}

編譯結果如下，注意包的編譯方式即可

此處的getClass()方法是默認繼承自Object類的

在java中，Object類是所有類的父類，同樣，所有類的實例化對象也都是Class類的實例

因此，這樣一來就會牽扯到向上轉型和向下轉型的概念

由于向下轉型的不安全因素，在這里泛型也會接踵而來

（不過我想說的是，此處的泛型設計很刺眼！尼瑪，整個java的語法設計同樣刺眼，超惡心！！！）

實例2：Class類的實例化

由于Class類沒有構造方法，所以實例化Class類的方式有點特殊，有三種方式：

對象.getClass( )
類.Class
forName( )

復制代碼代碼如下:

class Test {

}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //方式一：
        Test t = new Test();
        Class<? extends Test> c1 = t.getClass();
        System.out.println(c1);

        //方式二：
        //為了避免特殊性，這里不用Test類，而用java庫中的String類
        Class<String> c2 = String.class;
        System.out.println(c2);

        //方式三：
        //forName()方法會拋出異常
        Class<?> c3 = null;
        try {
            c3 = Class.forName("Test");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(c3);
    }
}

其中，forName( )方法需要重點掌握，因為它可以在類不確定的情況下實例化Class，更具靈活性

Class類的應用

Class類中有一個方法叫做newInstance( ),它可以用來創建一個Class類對象的新實例

怎么說呢？Class對象包含的內容就是反射好的那個類，我們要構造那個類的新實例（新對象）

實例3：Class類的無參構造對象

復制代碼代碼如下:

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //實例化Class對象，forName()方法會拋異常
        Class<?> c = null;
        try {
            //這里需要完整的包名和類名
            c = Class.forName("java.lang.String");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        //生成一個字符串的引用
        String s = null;
        try {
            //將構造好的對象向下轉型為String類
            //newInstance()方法會拋異常
            s = (String) c.newInstance();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("字符串長度： " + s.length());
    }
}

這樣就通過無參數的形式構造了一個新的對象，如同正常模式中

通過無參構造方法來構造新對象一樣

我們知道，類中除了有無參構造方法，還會存在有參數的構造方法

那在反射中如何通過有參數的形式構造對象呢？接著看

實例4：Class類的有參構造對象

復制代碼代碼如下:

import java.lang.reflect.Constructor;

public class Demo {
    //下面的幾個方法拋出來的異常太多，為了代碼的緊湊性，這里就直接拋給虛擬機了
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<?> c = null;
        try {
            c = Class.forName("java.lang.String");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        char[] ch = {'h','e','l','l','o'};
        String s = null;
        //獲得Class類對象的有參構造方法，括號里面參數的寫法是：類型.class
        Constructor<?> con = c.getConstructor(char[].class);
        //用此構造方法構造一個新的字符串對象，參數為一個char數組
        s = (String) con.newInstance(ch);
        System.out.println("構造的字符串：" + s);
    }
}

我們還是使用String類做例，因為String類用的比較多，便于理解

這里需要注意的是，構造方法需要使用getConstructor( )方法獲得

至于參數類型則是：原有類型.class

還有一點，無論是有參還是無參，這里所使用的構造方法，原本的類里面必須對應存在

那么，如何才能知道原有類里面的構造方法，普通方法，繼承的父類等詳細信息呢？接著看

獲取類的結構

要通過反射獲取類的結構我們這里要導入一個新的包java.lang.reflect

實例5：取得類的構造方法

復制代碼代碼如下:

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.util.Arrays;

public class Demo {
    //下面的幾個方法拋出來的異常太多，為了代碼的緊湊性，這里就直接拋給虛擬機了
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<?> c = null;
        try {
            c = Class.forName("java.lang.Boolean");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //這里的getConstructors()方法返回的是一個Constructor數組
        Constructor<?>[] cons = c.getConstructors();
        //打印的方式你可以自己寫，為了方便我用Arrays.toString()，湊合著看
        System.out.println(Arrays.toString(cons));
    }
}

我選擇了Boolean類來做例，因為Boolean類的構造方法就兩個，方便看

實例6：取得類所實現的接口

復制代碼代碼如下:

import java.util.Arrays;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<?> c = null;
        try {
            c = Class.forName("java.lang.Boolean");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Class<?>[] in = c.getInterfaces();
        System.out.println(Arrays.toString(in));
    }
}

沒什么好說的，看結果

實例7：取得父類

復制代碼代碼如下:

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<?> c = null;
        try {
            c = Class.forName("java.lang.Boolean");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //注意了，這里不會是數組，why？
        Class<?> su = c.getSuperclass();
        System.out.println(su);
    }
}

別忘了，java中是單繼承，父類只有一個

實例8：取得類的全部方法

復制代碼代碼如下:

import java.lang.reflect.Method;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<?> c = null;
        try {
            c = Class.forName("java.lang.Boolean");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Method[] m = c.getMethods();
        //好吧，這次我就大發慈悲的寫個打印列表出來
        for (int i = 0; i < m.length; i++) {
            System.out.println(m[i]);
        }
    }
}

截取一部分，看看，意思下就行了……這幾個例子都比較簡單

實例9：取得本類的全部屬性

復制代碼代碼如下:

import java.lang.reflect.Field;

class Person {
    private String name;
    private int age;
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<?> c = null;
        try {
            c = Class.forName("Person");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Field[] f = c.getDeclaredFields();
        for (int i = 0; i < f.length; i++) {
            System.out.println(f[i]);
        }
    }
}

getDeclaredFielsd()方法可以獲取全部屬性，getFields()只能獲取公共屬性

實例10：獲取本類中屬性的值

復制代碼代碼如下:

import java.lang.reflect.Field;

class Person {
    public String name;
    private int age;

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

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Person p = new Person("zhangsan",12);

        Class<?> c = p.getClass();

        //獲取公共屬性的值
        Field f1 = c.getField("name");
        //get(p)表明要獲取是哪個對象的值
        String str = (String) f1.get(p);
        System.out.println("姓名： " + str);

        //獲取私有屬性的值
        Field f2 = c.getDeclaredField("age");
        //age是私有屬性，所以要設置安全檢查為true
        f2.setAccessible(true);
        int age = (int) f2.get(p);
        System.out.println("年齡： " + age);
    }
}

要注意的是：setAccessible()方法可以設置是否訪問和修改私有屬性

坦白說，java學到現在我還沒發現什么能亮瞎我鈦金眼的知識在里邊

每次都是寫一堆繁瑣的語法實現個小玩意兒，不然就是拼命調用API，拼命的拋異常

讓本身顯得不夠緊湊的代碼變得愈發累贅

如果我喜歡一門語言，在我利用它做出東西來之前，它本身的特性必須能夠打動我

顯然，java并不讓我快樂，也許很多程序員跟我一樣是被迫使用java的

僅以此來安撫我那顆孤獨編碼的心，下面接著看內容

反射的應用實例11：通過反射修改屬性

復制代碼代碼如下:

import java.lang.reflect.Field;

class Person {
    private String name;

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

    public String toString() {
        return "姓名： " + this.name;
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Person p = new Person("王二狗");
        System.out.println(p);
        Class<?> c = p.getClass();

        //定義要修改的屬性
        Field f = c.getDeclaredField("name");
        f.setAccessible(true);
        //修改屬性，傳入要設置的對象和值
        f.set(p, "張二蛋");
        System.out.println(p);
    }
}

幾個方法都是有聯系的，如果看不懂就先熟悉上面幾個例子

實例12：通過反射調用方法

復制代碼代碼如下:

import java.lang.reflect.Method;

class Person {
    public void print(int i) {
        System.out.println("我在寫數字： " + i);
    }

    public static void say(String str) {
        System.out.println("我在說： " + str);
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Person p = new Person();
        Class<?> c = p.getClass();

        //getMethod()方法需要傳入方法名，和參數類型
        Method m1 = c.getMethod("print", int.class);
        //invoke()表示調用的意思，需要傳入對象和參數
        m1.invoke(p, 10);

        Method m2 = c.getMethod("say", String.class);
        //這里的null表示不由對象調用，也就是靜態方法
        m2.invoke(null, "你妹");
    }
}

這里演示了一個普通的有參方法和一個靜態方法

既然有參數的都寫出來了，那么無參的就更簡單了，直接傳入一個對象即可

實例13：通過反射操作數組

復制代碼代碼如下:

import java.lang.reflect.Array;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int[] arr = {1,2,3,4,5};
        Class<?> c = arr.getClass().getComponentType();

        System.out.println("數組類型： " + c.getName());
        int len = Array.getLength(arr);
        System.out.println("數組長度： " + len);
        System.out.print("遍歷數組： ");
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            System.out.print(Array.get(arr, i) + " ");
        }
        System.out.println();
        //修改數組
        System.out.println("修改前的第一個元素： " + Array.get(arr, 0));
        Array.set(arr, 0, 3);
        System.out.println("修改后的第一個元素： " + Array.get(arr, 0));
    }
}