java高级特性--反射

double深坑

java反射机制是在运行状态中,对于任何类都能知道它的所有属性和方法;对于任何对象都能调用它的任意方法和属性,这种动态获取信息以及动态调用方法的功能则称为java语言的反射机制。

要掌握反射机制要先知道 元类 ,因为通过元类能拿到类本身的信息(如:成员变量、构造方法、方法)。

对象 --> 类 --> 元类 ( 类是对象的抽象,而元类是对类的描述)

用途

在日常开发第三方应用过程中,常常会遇到某个类的成员变量、方法或属性是私有的,或是只对系统应用开放,这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或方法。

反射机制相关类

与Java反射相关的类如下:

类名 用途
Class类型 代表类的实体,在运行的Java应用程序中表示类和接口
Field 代表类的成员变量(成员变量也称为类的属性)
Method类 代表类的方法
Constructor类 代表类的构造方法

Class类

Class代表类的实体,在运行的Java应用程序中表示类和接口,在这个类中提供了很多有用的方法。

  • 获得类相关的方法
方法 用途
asSubclass(Class< U > clazz) 把传递的类的对象转换成代表其子类的对象
Cast 把对象转换成代表类或是接口的对象
getClassLoader() 获取类的记载器
getClasses() 返回一个数组,数组中包含该类中所有公共类和接口类的对象
getDeclaredClasses() 返回一个数组,数组中包含该类中所有类和接口类的对象
forName(String className) 根据类名返回类的对象
getName() 获取类的完整路径名字
newInstancel() 创建类的实例
getPackage() 获取类的包
getSimpleName() 获得类的名字
getSuperclass() 获得当前类继承的父类的名字
getInterface() 获得当前类实现的类或是接口
  • 获得类中属性相关的方法
方法 用途
getField(String name) 获得某个共有的属性对象
getFields() 获得所有公有的属性对象
getDeclaredFidld(String name) 获得某个属性对象
getDeclaredFields() 获得所有属性对象
  • 获得类中注解相关的方法
方法 用途
getAnnotation(Class< A > annotationClass) 返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象
getAnnotations() 返回该类所有的公有注解对象
getDeclaredAnnotation(Class< A > annotationClass) 返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
getDeclaredAnnotations() 返回该类所有的注解对象
  • 获得类中构造器相关的方法
方法 用途
getConstructor(Class… <?> parameterTypes) 获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors() 获得该类的所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes) 获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors() 获得该类所有构造方法
  • 获得类中方法的相关方法
方法 用途
getMethod(String name, Class…<?> paramentTypes 获得该类某个公有的方法
getMethods() 获得该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name, Class…<?> paramentTypes) 获得该类某个方法
getDeclaredMethods() 获得该类所有方法
  • 其他重要的方法
方法 用途
isAnnotation() 如果是注解类型则返回true
isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass) 如果是指定类型注解则返回true
isAnonymousClass() 如果是匿名类则返回true
isArray() 如果是一个数组则返回true
isEnum() 如果是枚举类则返回true
isInstance(Object obj) 如果obj是该类的实例则返回true
isInterface() 如果是接口类型则返回true
isLocalClass() 如果是局部类则返回true
isMemberClass() 如果是内部类则返回true

Field类

Field代表类的成员变量(成员变量也称为类的属性)

方法 用途
equals(Object obj) 属性与obj相等则返回true
get(Object obj) 获得obj中对应的属性值
set(Object obj, Object value) 设置obj中对应属性值

Method类

Method代表类的方法

方法 用途
invoke(Object obj,Object… args) 传递object对象及参数调用该对象对应的方法

Constructor类

Constructor代表类的构造方法

方法 用途
newInstance(Object… initarges) 根据传递的参数创建类的对象

示例

为了演示反射的使用,首先构造一个与书籍想的model–Book.java,然后通过反射示例创建对象、反射私有构造方法、反射私有属性、反射私有方法。

  • 被反射类Book.java
package com.isyxf.refles.test; /** * @author xiaofei.yan * @Create 2020-03-10 17:45 * @Descript 书 */ public class Book { private static final String TAG = "BookTag"; private String name; private String author; /** * 无参构造 */ public Book() {} /** * 有参构造 * @param name * @param author */ private Book(String name, String author) { this.name = name; this.author = author; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getAuthor() { return author; } public void setAuthor(String author) { this.author = author; } /** * 打印 * @param index * @return */ private String declaredMethod(int index) { String string = null; switch (index) { case 0: string = "I am declaredMethod 1"; break; case 1: string = "I am declaredMethod 2"; break; default: string = "I am declaredMethod 1"; } return string; } @Override public String toString() { return "Book{" + "name='" + name + '\'' + ", author='" + author + '\'' + '}'; } }
  • 反射逻辑封装在 ReflectClass.java
package com.isyxf.refles.test; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Method; /** * @author xiaofei.yan * @Create 2020-03-10 17:53 * @Descript 反射逻辑封装 */ public class ReflectClass { private final static String TAG = "peter.log.ReflectClass"; /** * 创建对象 */ public static void reflectNewInstance() { try { Class<?> classBook = Class.forName("com.isyxf.refles.test.Book"); Object objectBook = classBook.newInstance(); Book book = (Book)objectBook; book.setName("前端进阶之光"); book.setAuthor("Y.jer"); System.out.println(TAG + "reflectNewInstance book = " + book.toString()); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } } /** * 反射私有的构造方法 */ public static void reflectPrivateConstructor() { try { Class<?> classBook = Class.forName("com.isyxf.refles.test.Book"); Constructor<?> declaredConstrucorBook = classBook.getDeclaredConstructor(String.class, String.class); declaredConstrucorBook.setAccessible(true); Object objectBook = declaredConstrucorBook.newInstance("前端进阶之光", "Y.jer"); Book book = (Book) objectBook; System.out.println(TAG + "reflectPrivateConstructor book = " + book.toString()); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchMethodException e) { e.printStackTrace(); } catch (Exception ex) { ex.printStackTrace(); } } /** * 反射私有属性 */ public static void reflectPrivateField() { try { Class<?> classBook = Class.forName("com.isyxf.refles.test.Book"); Object objectBook = classBook.newInstance(); Field fieldTag = classBook.getDeclaredField("TAG"); fieldTag.setAccessible(true); String tag = (String) fieldTag.get(objectBook); System.out.println(TAG + "reflectPrivateField tag = " + tag); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchFieldException e) { e.printStackTrace(); } } /** * 反射私有方法 */ public static void reflectPrivateMethod() { try { Class<?> classBook = Class.forName("com.isyxf.refles.test.Book"); Method methodBook = classBook.getDeclaredMethod("declaredMethod", int.class); methodBook.setAccessible(true); Object objectBook = classBook.newInstance(); String string = (String) methodBook.invoke(objectBook, 0); System.out.println(TAG + "reflectPrivateMethod string = " + string); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchMethodException e) { e.printStackTrace(); } catch (Exception ex) { ex.printStackTrace(); } } }
  • 调用相应反射逻辑方法
package com.isyxf.refles; import com.isyxf.refles.test.ReflectClass; /** * @author xiaofei.yan * @Create 2020-03-10 15:44 * @Descript 入口文件 */ public class Main { public static void main(String[] args) { // 创建对象 ReflectClass.reflectNewInstance(); // 反射私有的构造方法 ReflectClass.reflectPrivateConstructor(); // 反射私有属性 ReflectClass.reflectPrivateField(); // 反射私有方法 ReflectClass.reflectPrivateMethod(); } }

Log输出结果如下:

peter.log.ReflectClassreflectNewInstance book = Book{name='前端进阶之光', author='Y.jer'}
peter.log.ReflectClassreflectPrivateConstructor book = Book{name='前端进阶之光', author='Y.jer'}
peter.log.ReflectClassreflectPrivateField tag = BookTag
peter.log.ReflectClassreflectPrivateMethod string = I am declaredMethod 1

总结

在阅读Class类文档时发现一个特点,以通过反射获得Method对象为例,一般会提供四种方法,getMethod(parameterTypes)、getMethods()、getDeclaredMethod(parameterTypes)和getDeclaredMethods()。getMethod(parameterTypes)用来获取某个公有的方法的对象,getMethods()获得该类所有公有的方法,getDeclaredMethod(parameterTypes)获得该类某个方法,getDeclaredMethods()获得该类所有方法。带有Declared修饰的方法可以反射到私有的方法,没有Declared修饰的只能用来反射公有的方法。其他的Annotation、Field、Constructor也是如此。

参考文献

Java高级特性——反射