Java中反射机制(Reflection)学习

Java   2012-03-11 21:32:56 发布
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       Java语言的反射机制初步学习

首先看下基本概念:

  (一)在Java运行时环境中,对于任意一个类,能否知道这个类有哪些属性和方法?对于任意一个对象,能否调用它的任
意一个方法?答案是肯定的。这种动态获取类的信息以及动态调用对象的方法的功能来自于Java 语言的反射(Reflection)机制。

       Java 反射机制主要提供了以下功能:

       ①:在运行时判断任意一个对象所属的类。
       ②:在运行时构造任意一个类的对象。   
       ③:在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
       ④: 在运行时调用任意一个对象的方法

      反射机制允许程序在运行时通过反射的API获取类中的描述,方法,并且允许我们在运行时改变fields内容或者去调用methods

(二)Java Reflection APIs简介:

    在JDK中,主要由以下类来实现Java反射机制,这些类都
    位于java.lang.reflect包中
     ①:Class类:代表一个类。【注:这个Class类进行继承了Object,比较特别】
     ②:Field 类:代表类的成员变量(成员变量也称为类的属性)。
     ③:Method类:代表类的方法。
     ④:Constructor 类:代表类的构造方法。
     ⑤:Array类:提供了动态创建数组,以及访问数组的元素的静态方法


简要说下是使用方法的步骤:

     要想使用使用反射,我们要去获取我们需要进行去处理的类或者对象的Class对象,其中我们主要有三种方法去获取

      ①:使用Class的静态方法forName():例如:Class.forName("java.lang.Class");

      ②:使用XXX.Class语法:例如:String.Class;

      ③:使用具体某个对象.getClass()方法:例如String str="abc"; Class<?> tClass=str.getClass();


     先看一个例子:这个例子对于指定的类名,使用反射来获取该类中的所有声明的方法,(使用第一种获取Class对象的方法)(主要代码如下:):

package com.jiangqq.reflection;
/**
 * 使用反射来获取Class中的生命的方法,包括私有的方法
 */
import java.lang.reflect.Method;
public class Reflection1 {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//使用Class去调用静态方法forName()获得java.lang.Class的Class对象
		Class<?> tClass = Class.forName("java.lang.Class");
		//获取该class中声明的所有方法
		Method[] methods = tClass.getDeclaredMethods();
		for (Method method : methods) {
			System.out.println(method);
		}
	}
}
      

     (三)查看Class的API发现Class类是Reflection API 中的核心类,它有以下几个常用的方法

            ①: getName():获得类的完整名字。
            ②: getFields():获得类的public类型的属性。
            ③: getDeclaredFields():获得类的所有属性。
            ④: getMethods():获得类的public类型的方法。
            ⑤: getDeclaredMethods():获得类的所有方法。

            ⑥:getMethod(String name, Class[] parameterTypes):获得类的特定方法,name参数指定方法的名字parameterTypes参数指定方法的参数类型。

            ⑦:getConstructors():获得类的public类型的构造方法。

            ⑧:getConstructor(Class[] parameterTypes):获得类的特定构造方法,parameterTypes参数指定构造方法的参数类型。

            ⑨:newInstance():通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。


         先看上面的⑧和⑨其中都能生成对象,但是因为构造函数有无参和有参构造函数两种,所以我们分两种情况考虑


 情况一:如果是无参的构造函数来生成对象:

          <a>首先我们去获取Class对象,然后直接通过Class对象去调用newInstance()方法就可以

         Class<?> tclass = Reflection2.class;
         Object reflection2 = classType.newInstance();
          <b>首先我们也是去获取Class对象,然后去去调用getConstructor()得到Constructor对象,接着直接调用newInstance()即可

         Class<?> classType = Reflection2.class;
	// Object reflection2 = classType.newInstance();
         Constructor<?> constructor = classType.getConstructor(new Class[] {});
  	Object reflection2 = constructor.newInstance(new Object[] {});
            
 情况二:现在是有参构造函数,那我们只有一种方法来通过反射生成对象:          

        Class<?> tClass = Person.class;  
        Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[]{String.class, int.class});   
        Object obj = cons.newInstance(new Object[]{“zhangsan”, 19}); 
            

   接下来根据以上的一些常用的方法,使用反射举几个例子(使用反射来访问类中的方法):

package com.jiangqq.reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;
/**
 * 反射练习二,使用反射访问类中的方法
 * 
 * @author jiangqq
 * 
 */
public class Reflection2 {
	public int sum(int a, int b) {
		return a + b;
	}
	public String addStr(String str) {
		return "This is the:" + str;
	}
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Class<?> classType = Reflection2.class;
		// Object reflection2 = classType.newInstance();
		Constructor<?> constructor = classType.getConstructor(new Class[] {});
		Object reflection2 = constructor.newInstance(new Object[] {});
		// 通过反射进行反射出类中的方法
		Method sumMethod = classType.getMethod("sum", new Class[] { int.class,
				int.class });
		//invoke方法的值永远只是对象
		Object result1 = sumMethod.invoke(reflection2, new Object[] { 6, 10 });
		System.out.println((Integer) result1);
		Method addStrMethod = classType.getMethod("addStr",
				new Class[] { String.class });
		Object result2 = addStrMethod.invoke(reflection2,
				new Object[] { "tom" });
		System.out.println((String) result2);
	}
}


           ④:通过反射机制调用对象的私有方法,访问对象的私有变量....

我们大家都知道,在Java语言中,如果我们对某些变量,或者方法进行private的声明,然后我们在其他类中进行不能去调用这些方法和变量,但是通过反射机制,这些私有声明将不复存在【提醒一点:在写程序的时候,我们最好不要故意经常去使用反射机制来打破这种私有保护...】

            要实现这种功能,我们需要用到AccessibleObject类中的public void setAccessible(boolean flag)方法:

 使用这个方法,把参数flag设置成true,然后我们的field或者method就可以绕过Java语言的语法访问的检查

  具体使用如下:

  <a>使用反射去访问私有方法

package com.jiangqq.reflection;
public class Test01 {
	private String getName(String name) {
		return "This i:" + name;
	}
}


package com.jiangqq.reflection;
import java.lang.reflect.Method;
public class TestPrivate01 {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Test01 p = new Test01();
		Class<?> classType = p.getClass();
		Method method = classType.getDeclaredMethod("getName",
				new Class[] { String.class });
		method.setAccessible(true);
		Object object = method.invoke(p, new Object[] { "tom" });
		System.out.println((String)object);
	}
}

<b>使用反射机制去访问私有变量:

  

package com.jiangqq.reflection;
public class Test02 {
  private String name="张三";
  private String getName()
  {
	  return name;
  }
}


package com.jiangqq.reflection;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
public class TestPrivate02 {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Test02 p = new Test02();
		Class<?> classType = p.getClass();
		Field field = classType.getDeclaredField("name");
		//设置true,使用可以绕过Java语言规范的检查
		field.setAccessible(true);
		//对变量进行设置值
		field.set(p, "李四");
		Method method = classType.getDeclaredMethod("getName", new Class[] {});
		method.setAccessible(true);
		Object object = method.invoke(p, new Object[] {});
		System.out.println((String) object);
	}
}

扩展阅读

Java反射教程
Java反射机制深入研究
JAVA面试700问(六)
Google Guava官方教程(中文版)
Google Guava 用户指南 —- 初始Guava类库

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