反射机制案例

在Java中，可以利用反射获取指定类型的公有/私有属性、方法，生成该类的实例对象，并调用该对象的方法。

以下反射相关的几个案例：
ClassDemo1.java

package one;

public class ClassDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        //Foo的实例对象
        Foo foo1 = new Foo();
        
        //任何一个类都是Class类的实例对象,有三种表示方法
        //第一种表示方式-->任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class
        Class c1 = Foo.class;
        
        //第二种表达方式，已知该类的对象通过个体Class方法
        Class c2 = foo1.getClass();
        
        /*
         * c1，c2表示了父类的类类型（class type）
         * 万事万物皆对象
         * 类也是对象，是Class类的实例对象
         * 这个对象我们称为该类的类类型
         */
        
        //不管c1或者c2都代表了Foo类的类类型，一个类只可能是Class类的一个实例对象
        System.out.println(c1 == c2);
        
        //第三种表达方式
        Class c3 = null;
        try {
            c3 = Class.forName("one.Foo");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        System.out.println(c2 == c3);
        
        //我们完全可以通过类的类类型创建该类的对象-->通过c1或c2或c3创建Foo的实例
        try {
            Foo foo = (Foo)c1.newInstance();//需要有无参数的构造方法
            foo.print();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class Foo {
    void print() {
        System.out.println("hahahaha");
    }
}

ClassDemo1运行结果

ClassDemo2.java

package one;

public class ClassDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        Class c1 = int.class;//int的类类型
        Class c2 = String.class;//String的类类型
        Class c3 = double.class;
        Class c4 = Double.class;
        Class c5 = void.class;
        
        System.out.println(c1.getName());
        System.out.println(c2.getName());
        System.out.println(c2.getSimpleName());//不含包名的类名称
    }
}

ClassDemo2运行结果

ClassUtil.java

package one;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

public class ClassUtil {
    /**
     * 打印类的信息，包括类的成员函数
     * @param obj 对象类
     */
    public static void printClassMethodMessage(Object obj) {
        //要获取类的信息 首先要获取类的类型
        Class c = obj.getClass();//传递的是哪个子类的对象，c就是该子类的类类型
        //获取类的名称
        System.out.println("类的名称是:" + c.getName());
        /*
         * Method类，方法对象
         * 一个成员方法就是一个Method对象
         * getMethods()方法获取的是所有的public的函数，包括父类继承来的
         * getDeclaredMethods()获取的是所有该类自己声明的方法，不问访问权限
         */
        Method[] ms = c.getMethods();//c.getDeclaredMethods();
        for (int i = 0; i < ms.length; i++) {
            //得到返回值类型的类类型
            Class returnType = ms[i].getReturnType();
            System.out.print(returnType.getName() + " ");
            //得到方法名
            System.out.print(ms[i].getName() + "(");
            //获取参数类型-->得到的是参数列表的类型的类类型
            Class[] paramTypes = ms[i].getParameterTypes();
            for (Class class1 : paramTypes) {
                //System.out.print(class1.getName() + ",");
                System.out.print(class1.getSimpleName() + ",");
            }
            
            System.out.println(")");
        }
    }

    /**
     * 获取成员变量的信息
     * @param obj 对象类
     */
    public static void printFieldMessage(Object obj) {
        Class c = obj.getClass();
        /*
         * 成员变量也是对象
         * java.lang.reflect.Field
         * Field类封装了关于成员变量的操作
         * getField()方法获取的是所有的public的成员变量的信息
         * getDeclaredFields()获取的是该类自己声明的成员变量的信息，不管访问权限
         */
        //Field[] fs = c.getFields();
        Field[] fs = c.getDeclaredFields();
        for (Field field : fs) {
            //得到成员变量的类类型
            Class fieldType = field.getType();
            String typeName = fieldType.getName();
            //得到成员变量的名称
            String fieldName = field.getName();
            System.out.println(typeName + " " + fieldName);
        }
    }
    
    /**
     * 打印对象的构造函数的信息
     * @param obj 对象类
     */
    public static void printConMessage(Object obj) {
        Class c = obj.getClass();
        /*
         * 构造函数也是对象
         * java.lang.Constructor中封装了构造函数的信息
         * getConstructors()方法获取的是所有的public的构造函数的信息
         * getDeclaredConstructors()获取的事该类自己声明的构造函数的信息，不管访问权限
         */
        //Constructor[] cs = c.getConstructors();
        Constructor[] cs = c.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : cs) {
            System.out.print(constructor.getName() + "(");
            //获取构造函数的参数列表-->得到参数列表的类类型
            Class[] paramTypes = constructor.getParameterTypes();
            for (Class class1 : paramTypes) {
                System.out.print(class1.getName() + ",");
            }
            System.out.println(")");
        }
    }
}

ClassDemo3.java

package one;

public class ClassDemo3 {
    package one;

public class ClassDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "hello";
        //打印该类方法信息
        ClassUtil.printClassMethodMessage(s);
        
        Integer n1 = 1;
        ClassUtil.printClassMethodMessage(n1);
    }
}

ClassDemo3运行结果1
ClassDemo3运行结果2

ClassDemo4.java

package one;

public class ClassDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        //打印该类成员变量信息
        ClassUtil.printFieldMessage(new Integer(1));
    }
}

ClassDemo4运行结果

ClassDemo5.java

package one;

public class ClassDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        //打印构造方法信息
        ClassUtil.printConMessage("hello");
        ClassUtil.printConMessage(new Integer(1));
    }
}

ClassDemo5运行结果

MethodDemo1.java

package one;

import java.lang.reflect.Method;

public class MethodDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        //获取print(int,int)方法 
        //1.要获取一个方法，首先要获取类的类类型
        A a1 = new A();
        Class c = a1.getClass();
        /*
         * 2.获取方法 名称和参数列表来决定
         * getMethod获取的是public的方法
         * getDeclaredMethod获取自己声明的方法
         */
        try {
//          Method m = c.getMethod("print", new Class[]{int.class,int.class});
            //获取print（int,int）方法，其两个参数都是int类型的
            Method m = c.getMethod("print", int.class,int.class);
            
            //方法的反射操作
            //a1.print(10,20);方法的反射操作是用m对象来进行方法调用和a1.print调用的效果一样
            //方法如果没有返回值返回null，有返回值返回具体的返回值
            //Object o = m.invoke(a1,new Object[]{10,20});
            Object o = m.invoke(a1, 10,20); //执行print(int,int)方法
            
            System.out.println("==========================");
            //获取方法print(String,String)
            Method m1 = c.getMethod("print", String.class,String.class);
            //用方法进行反射操作
            //a1.print("hello", "World");
            o = m1.invoke(a1, "hello","World"); //执行print(String,String)
            
            System.out.println("===========================");
            //Method m2 = c.getMethod("print", new Class[]{});
            Method m2 = c.getMethod("print"); //获取没有参数的print()方法
            m2.invoke(a1); //执行print方法
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } 
    }
}

class A {
    public void print() {
        System.out.println("helloworld");
    }
    
    public void print(int a,int b) {
        System.out.println(a + b);
    }
    
    public void print(String a,String b) {
        System.out.println(a.toUpperCase() + "," + b.toLowerCase());
    }
}

MethodDemo1运行结果

MethodDemo4.java

package one;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;

public class MethodDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList();
        
        ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>();
        list1.add("hello");
        //list1.add(1);错误的
        Class c1 = list.getClass();
        Class c2 = list1.getClass();
        System.out.println(c1 == c2);
        //反射的操作都是编译之后的操作
        
        /*
         * c1==c2结果返回true说明编译之后的集合的泛型是去泛型化的
         * java中集合的泛型是防止错误输入的，只在编译阶段有效
         * 绕过编译就无效了
         * 验证：我们可以通过方法的反射来操作，绕过编译
         */
        try {
            Method m = c2.getMethod("add", Object.class);
            m.invoke(list1, 100);//绕过变异操作就绕过了泛型
            System.out.println(list1);
            System.out.println(list1.size());
            //此时不能使用使用foreach遍历，因为有int型
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
    }
}

MethodDemo4运行结果

OfficeBetter.java

package one;

//new 对象名 创建出来的都是静态加载类，编译时所有可能用到的类必须存在，否则不能通过编译
//动态加载类Class.forName ，使用此方法编译时只调用用到的类
public class OfficeBetter {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(args[0]);
        try {
            Class c = Class.forName(args[0]);
            OfficeAble oa = (OfficeAble) c.newInstance();
            oa.print();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

interface OfficeAble {
    public void print();
}

class Word implements OfficeAble {
    public void print() {
        System.out.println("I am Word");
    }
}

class Excel implements OfficeAble {
    public void print() {
        System.out.println("I am Excel");
    }
}

OfficeBetter运行结果