反射

作者: perfect_jimmy | 来源:发表于2017-04-21 10:57 被阅读20次

    反射之中包含了一个“反”的概念,所以要想解释反射就必须先从“正”开始解释,一般而言,当用户使用一个类的时候,应该先知道这个类,而后通过这个类产生实例化对象,但是“反”指的是通过对象找到类

    程序中一般的对象的类型都是在编译期就确定下来的,而Java反射机制可以动态地创建对象并调用其属性,这样的对象的类型在编译期是未知的。所以我们可以通过反射机制直接创建对象,即使这个对象的类型在编译期是未知的。

    反射的核心是JVM在 运行时 才动态加载类或调用方法/访问属性,它不需要事先(写代码的时候或编译期)知道运行对象是谁

    Java反射机制的实现要借助于4个类:Class,Constructor,Field,Method

    定义如下一个类:

    public class RefModel {
        private Integer id;
        private String name;
        
        public Integer getId() {
            return id;
        }
        public void setId(Integer id) {
            this.id = id;
        }
        public String getName() {
            return name;
        }
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    }
    

    测试:

    /**
     * 使用了一个getClass()方法,而后就可以得到对象所在的“包.类”名称,这就属于“反”了
     * getClass()就作为发起一切反射操作的开端
     */
    public class TestRefModel {
        public static void main(String[] args){
            RefModel ref = new RefModel();//正着来
            String className = ref.getClass().getName();//反着来
            System.out.println("className:"+className);//className:com.tutorial.annotation.RefModel
        }
    }
    

    RefModel的父类是Object类,getClass()方法就是Object类之中所定义的方法。
    取得Class对象:public final Class<?> getClass(),反射之中的所有泛型都定义为?,返回值都是Object。 而这个getClass()方法返回的对象是Class类的对象,所以这个Class就是所有反射操作的源头。但是在讲解其真正使用之前还有一个需要先解释的问题,既然Class是所有反射操作的源头,那么这个类肯定是最为重要的,而如果要想取得这个类的实例化对象,Java中定义了三种方式:

    1. 使用“类.class”取得
    Class cls = RefModel.class;//取得Class对象
    
    1. public static Class<?> forName(String className) throws ClassNotFoundException;
    Class cla = Class.forName("com.tutorial.annotation.RefModel");//取得Class对象
    
    1. 通过Object类的getClass()方法取得,基本不用
    Class cla = ref.getClass();//取得Class对象
    

    反射的应用:

    • 实例化对象
      对于对象的实例化操作之前一直依靠构造方法和关键字new完成,现在可以利用反射完成
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException{
            Class<?> cla = Class.forName("com.tutorial.annotation.RefModel");
            RefModel ref = (RefModel) cla.newInstance();//等价于new RefModel();
            System.out.println(ref);
        }
    
    • 利用反射实现工厂模式
    1.接口
    public interface Fruit {
        public void eat();
    }
    2.实现类
    public class Apple implements Fruit{
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("吃苹果");
        }
    }
    3.工厂类
    public class FruitFactory {
        public static Fruit getInstance(String name){
            Fruit fruit = null;
            try {
                fruit =  (Fruit) Class.forName(name).newInstance();//反射实例化--此处是重点
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } 
             return fruit;
        }
    }
    4.测试类
    public class TestFactory {
        public static void main(String[] args) {
            Fruit fruit = FruitFactory.getInstance("com.tutorial.annotation.Apple");
            fruit.eat();//吃苹果
        }
    }
    
    • 调用构造方法
      在RefModel中添加2个构造方法
    public RefModel() {
            super();
        }
        
        public RefModel(Integer id, String name) {
            super();
            this.id = id;
            this.name = name;
        }
    

    获取构造方法

    Class cla = Class.forName("com.tutorial.annotation.RefModel");
            /**
             * 1.获取所有的构造方法
             * public com.tutorial.annotation.RefModel()
             * public com.tutorial.annotation.RefModel(java.lang.Integer,java.lang.String)
             */
            Constructor[] constructors = cla.getConstructors();
            for(Constructor constructor:constructors){
                System.out.println(constructor);
            }
            
            //实例化对象
            Object obj1 = cla.newInstance();
            System.out.println(obj1);
            
            /**
             * 2.获取指定的构造方法
             */
            Constructor<?> constructor = cla.getConstructor(Integer.class,String.class);
            Object obj2 = constructor.newInstance(1,"Jimmy");
            RefModel model = (RefModel)obj2;
            System.out.println(model.getName());//Jimmy
    

    注意:如果实现了有参数的构造方法,却没有无参构造方法,Object obj1 = cla.newInstance()会报如下错误

    Exception in thread "main" java.lang.InstantiationException: com.tutorial.annotation.RefModel
        at java.lang.Class.newInstance(Class.java:364)
        at com.tutorial.annotation.TestRefModel.main(TestRefModel.java:38)
    
    • 调用普通方法-Method
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException{
            Class<?>  cla = Class.forName("com.tutorial.annotation.RefModel");//取得Class对象
            //1.返回所有公用(public)方法,包括其继承类的公用方法
            Method[] methodAlls = cla.getMethods();
            for(int x= 0; x< methodAlls.length; x++) {
                System.out.println(methodAlls[x]);
            }
            //返回类或接口声明的所有方法,包括公共、保护、默认(包)访问和私有方法,但不包括继承的方法
            Method[] methodDecs = cla.getDeclaredMethods();
            for(Method method:methodDecs){
                System.out.println(method);
            }
            //2.获取指定的方法
            //------------方法的调用-------------
            Object obj = cla.newInstance();//实例化对象
            String attribute = "name";//要调用类之中的属性
            Method setMet = cla.getMethod("set"+initcap(attribute), String.class);
            Method getMet = cla.getMethod("get"+initcap(attribute));
            //调用
            setMet.invoke(obj, "Jimmy");//相当于RefModel对象.setName("Jimmy");
            System.out.println(getMet.invoke(obj));//相当于RefModel对象.getName("Jimmy");
        }
        public static String initcap(String str) {
            return str.substring(0,1).toUpperCase().concat(str.substring(1)) ;
        }
    
    • 调用成员(属性)-Field
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchFieldException, SecurityException {
            Class<?>  cla = Class.forName("com.tutorial.annotation.RefModel");//取得Class对象
            //1.获取所有的属性
            Field[] fields = cla.getDeclaredFields();
            for(Field field:fields){
                System.out.println(field);
            }
            //2.获取指定的属性
            Object obj = cla.newInstance();//对象实例化之后才会为属性分配空间
            Field nameField = cla.getDeclaredField("name");//获取name属性 
            nameField.setAccessible(true);//
            nameField.set(obj, "Lucy");//RefModel对象.name="Lucy"
            System.out.println(nameField.get(obj));
            nameField.setAccessible(false);
        }
    

    用setAccessible方法设置为true,若override的值为true,表示忽略权限规则,调用方法时无需检查权限(也就是说可以调用任意的private方法,违反了封装

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