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首页 / 操作系统 / Linux / Java框架基础——反射(reflect)

阅读目录
  • 一、Class类的使用
  • 二、动态加载类
  • 三、获取方法信息
  • 四、获取成员变量、构造函数信息
  • 五、方法的反射
  • 六、通过反射了解集合泛型的本质

一、Class类的使用

1)在面向对象(oop)的世界里,万事万物皆对象。
在Java中,包括基本的数据类型,都是对象。
Class c = int.class;//int 的类类型
那就是说:
类是对象,类是java.lang.Class类的实例对象。这个对象我们称之为类类型。
换言之,每一个类都有一个类类型,这个类类型就是java.lang.Class的实例对象
2)如何获取一个类的类类型(三种方法)
  • 类名.class;
  • 类的对象.getClass();
  • Class.forName(“类的全称包含包名”);
class Foo{}
Foo foo1=new Foo();
1. Class c1 = Foo.Class;//任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class
2. Class c2 = foo1.getClass()//已经知道该类的对象通过getClassF方法
3. Class c3 = null;
c3 = Class.forName("com.immoc.reflect.Foo");
//of course, c1 == c2 == c3 is true
3)利用类类型来创造实例对象(需要有无参数的构造方法)(需要有强制类型转化,且有异常抛出)
Foo foo2 = (Foo)(c1.newInstance());
Foo foo3 = (Foo)(c2.newInstance());
Foo foo4 = (Foo)(c3.newInstance());  1 package com.study.reflect; 23 /** 4* @description5* @author zhangqianqian 6* @date 2016-3-28 下午4:06:297*/ 8 public class ClassDemo1 { 9 10 public static void main(String[] args){11 //Foo的实例对象如何表示?12 Foo foo1=new Foo();//foo1就表示Foo的实例对象13 //Foo这个类也是一个实例对象,它是Class类的对象,那Class类的实例对象,如何表示呢?14 //任何一个类都是Class的实例对象,但是不能通过new关键字来创建。这个实例对象有三种表示方式:15 16 //第一种表示方式---->实际是在告诉我们任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class17 Class c1=Foo.class;//如果Foo已经存在,可以用这种方法来创建Foo的类类型(class type),即Foo类的类类型就是Class类的一个实例对象。18 19 //第二种方式-->已知该类的对象,通过getClass方法20 Class c2=foo1.getClass();//如果Foo类的对象foo1已经存在,可以通过这种方法来创建Foo类的类类型。21 22 /**23* 上面官网说c1,c2 是表示了Foo类的类类型(class type)---->指的就是Class的对象24* 类类型,即万事万物皆对象,25* 类也是一个对象,是Class类的实例对象26* 这个对象我们把它称为该类的类类型27*/28 29 //不管c1 or c2,他们都代表了Foo类的类类型,一个类只可能是Class类的一个实例对象30 System.out.println(c1==c2);//true31 32 //第三种表示:33 Class c3=null;34 try {35 c3=Class.forName("com.study.reflect.Foo");//通过Foo的全称来创建36 } catch (ClassNotFoundException e) {37 e.printStackTrace();38 }39 System.out.println(c2==c3);//true40 41 //我们完全可以通过类的类类型创建该类的对象实例-->通过c1 or c2 or c3 创建Foo的实例42 try {43 //如果c1是A类的类类型,创建的就是A类的实例对象,所以需要做强制类型转换,也会有异常44 Foo foo = (Foo) c1.newInstance();//这个前提要求是需要有无参数的构造方法45 foo.print();46 } catch (InstantiationException e) {47 e.printStackTrace();48 } catch (IllegalAccessException e) {49 e.printStackTrace();50 }51 }52 53 }54 class Foo{55 void print(){56 }57 }

二、动态加载类

首先区分什么是动态加载和静态加载。也就是区分编译和运行。
  • new 创建对象,是静态加载类,在编译时刻就需要加载所有可能使用到的类
  • 通过动态加载类可以解决该问题。通过类类型创建该类的对象
1、静态加载类,是编译时刻加载;动态加载类,是运行时刻加载
2、new创建对象:是静态加载类,在编译时刻就需要加载所有的【可能使用到的类】。有一个类有问题(如不存在),都不能通过编译,会报错。
3、Class.forName()通过动态加载类,可以用到一个类时,才进行加载。
【功能性的类尽量使用动态加载,并对新添的类实现功能性接口(标准),这样就不用重新编译】比如://new 创建对象是静态加载类,在编译时刻就需要加载所有的可能使用到的类。eg:word excel//通过动态加载类可以解决该问题//动态加载类,在运行时刻加载Class c=Class.forName(args[0]);//通过类类型,创建该类对象OfficeAble oa=(OfficeAble)c.newInstance();//word 和excel都想加载就用一个标准oaoa.start();—————————————————————————————————//编写一个标准接口interface OfficeAble{public void start();}—————————————————————————————————//让word 和excel继承oaclass Excel implements OfficeAble{public void start(){}}动态加载的好处(设计思想):
扩展性,主程序不需要修改,不需要重新编译,只要新功能实现了相同的接口,启动的时候换个新的参数就可以。

三、获取方法信息

public class ClassDemo2 {public static void main(String[] args) {/** * 基本数据类型、void关键字都存在类类型 */Class c1=int.class;//基本数据类型int的类类型Class c2=String.class;//String类的类类型(可以理解为String类的字节码,如:编译生成的xx.class文件即xx的字节码文件)Class c3=double.class;//double这个数据类型的类类型Class c4=Double.class;//Double这个类的类类型Class c5=void.class;//在类里面声明的,比如void,也是有类类型//获取类的全称getName()System.out.println(c1.getName());//输出:intSystem.out.println(c2.getName());//输出:java.lang.String//获取不包含包名的类的全称System.out.println(c2.getSimpleName());//输出:String}}

Class类的基本API操作

获取类的全部信息,包括类的成员函数、成员变量 1 public class ClassUtil { 23 /** 4*5* @description 打印类的信息,包括类的成员函数、成员变量 6* @date 2016-3-28 下午5:12:427* @param @param obj 该对象所属类的信息 8* @return void 9*/10 public static void printClassMessage(Object obj){11 //要获取类的信息,首先要获取类的类类型12 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13 //获取类的名称14 System.out.println("类的名称是:"+c.getName());15 //在Java中,方法是Method类的对象16 /**17* Method类,是方法的对象18* 一个成员方法就是一个Method的对象19* Method类中封装了对方法的操作20* getMethods()方法获取的是所有public的函数,包括父类继承而来的21* getDeclaredMethods()获取的是所有该类自己声明的方法,不问访问权限22*/23 Method[] methods = c.getMethods();24 Method[] declaredMethods = c.getDeclaredMethods();25 for(int i=0;i<methods.length;i++){26 //得到方法的名称27 System.out.print(methods[i].getName()+"(");28 //获得参数类型--->得到的参数列表的类型的类类型29 Class[] parameterTypes = methods[i].getParameterTypes();30 for(Class class1 : parameterTypes){31 System.out.print(class1.getName()+",");32 }33 System.out.print(")");34 //得到方法的返回值类型的类类型35 Class returnType = methods[i].getReturnType();//如果方法返回得到的是int,那结果就是int.class36 System.out.println("方法的返回值类型名称:"+returnType.getName());//这个得到的就是名称int37 }38 }39 }测试类: 1 public class ClassDemo3 { 2 public static void main(String[] args) { 3 String s="Hello"; 4 ClassUtil.printClassMessage(s); 56 System.out.println("================================="); 7 Integer i=1; 8 ClassUtil.printClassMessage(i); 9 }10 } 运行结果:1 类的名称是:java.lang.String2 hashCode()方法的返回值类型名称:int3 compareTo(java.lang.Object,)方法的返回值类型名称:int4 compareTo(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:int5 indexOf(java.lang.String,int,)方法的返回值类型名称:int6 indexOf(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:int7 indexOf(int,)方法的返回值类型名称:int8 indexOf(int,int,)方法的返回值类型名称:int9 equals(java.lang.Object,)方法的返回值类型名称:boolean 10 toString()方法的返回值类型名称:java.lang.String 11 charAt(int,)方法的返回值类型名称:char 12 codePointAt(int,)方法的返回值类型名称:int 13 codePointBefore(int,)方法的返回值类型名称:int 14 codePointCount(int,int,)方法的返回值类型名称:int 15 compareToIgnoreCase(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:int 16 concat(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 17 contains(java.lang.CharSequence,)方法的返回值类型名称:boolean 18 contentEquals(java.lang.StringBuffer,)方法的返回值类型名称:boolean 19 contentEquals(java.lang.CharSequence,)方法的返回值类型名称:boolean 20 copyValueOf([C,int,int,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 21 copyValueOf([C,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 22 endsWith(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:boolean 23 equalsIgnoreCase(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:boolean 24 format(java.lang.String,[Ljava.lang.Object;,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 25 format(java.util.Locale,java.lang.String,[Ljava.lang.Object;,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 26 getBytes(java.nio.charset.Charset,)方法的返回值类型名称:[B 27 getBytes()方法的返回值类型名称:[B 28 getBytes(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:[B 29 getBytes(int,int,[B,int,)方法的返回值类型名称:void 30 getChars(int,int,[C,int,)方法的返回值类型名称:void 31 intern()方法的返回值类型名称:java.lang.String 32 isEmpty()方法的返回值类型名称:boolean 33 lastIndexOf(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:int 34 lastIndexOf(int,)方法的返回值类型名称:int 35 lastIndexOf(int,int,)方法的返回值类型名称:int 36 lastIndexOf(java.lang.String,int,)方法的返回值类型名称:int 37 length()方法的返回值类型名称:int 38 matches(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:boolean 39 offsetByCodePoints(int,int,)方法的返回值类型名称:int 40 regionMatches(int,java.lang.String,int,int,)方法的返回值类型名称:boolean 41 regionMatches(boolean,int,java.lang.String,int,int,)方法的返回值类型名称:boolean 42 replace(char,char,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 43 replace(java.lang.CharSequence,java.lang.CharSequence,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 44 replaceAll(java.lang.String,java.lang.String,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 45 replaceFirst(java.lang.String,java.lang.String,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 46 split(java.lang.String,int,)方法的返回值类型名称:[Ljava.lang.String; 47 split(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:[Ljava.lang.String; 48 startsWith(java.lang.String,int,)方法的返回值类型名称:boolean 49 startsWith(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:boolean 50 subSequence(int,int,)方法的返回值类型名称:java.lang.CharSequence 51 substring(int,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 52 substring(int,int,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 53 toCharArray()方法的返回值类型名称:[C 54 toLowerCase()方法的返回值类型名称:java.lang.String 55 toLowerCase(java.util.Locale,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 56 toUpperCase()方法的返回值类型名称:java.lang.String 57 toUpperCase(java.util.Locale,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 58 trim()方法的返回值类型名称:java.lang.String 59 valueOf([C,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 60 valueOf(int,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 61 valueOf(long,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 62 valueOf(float,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 63 valueOf(double,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 64 valueOf(java.lang.Object,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 65 valueOf(char,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 66 valueOf([C,int,int,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 67 valueOf(boolean,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 68 wait()方法的返回值类型名称:void 69 wait(long,int,)方法的返回值类型名称:void 70 wait(long,)方法的返回值类型名称:void 71 getClass()方法的返回值类型名称:java.lang.Class 72 notify()方法的返回值类型名称:void 73 notifyAll()方法的返回值类型名称:void 74 ================================= 75 类的名称是:java.lang.Integer 76 hashCode()方法的返回值类型名称:int 77 reverseBytes(int,)方法的返回值类型名称:int 78 compareTo(java.lang.Object,)方法的返回值类型名称:int 79 compareTo(java.lang.Integer,)方法的返回值类型名称:int 80 equals(java.lang.Object,)方法的返回值类型名称:boolean 81 toString(int,int,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 82 toString(int,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 83 toString()方法的返回值类型名称:java.lang.String 84 toHexString(int,)方法的返回值类型名称:java.lang.String 85 decode(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:java.lang.Integer 86 valueOf(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:java.lang.Integer 87 valueOf(java.lang.String,int,)方法的返回值类型名称:java.lang.Integer 88 valueOf(int,)方法的返回值类型名称:java.lang.Integer 89 reverse(int,)方法的返回值类型名称:int 90 byteValue()方法的返回值类型名称:byte 91 doubleValue()方法的返回值类型名称:double 92 floatValue()方法的返回值类型名称:float 93 intValue()方法的返回值类型名称:int 94 longValue()方法的返回值类型名称:long 95 shortValue()方法的返回值类型名称:short 96 parseInt(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:int 97 parseInt(java.lang.String,int,)方法的返回值类型名称:int 98 bitCount(int,)方法的返回值类型名称:int 99 getInteger(java.lang.String,)方法的返回值类型名称:java.lang.Integer100 getInteger(java.lang.String,int,)方法的返回值类型名称:java.lang.Integer101 getInteger(java.lang.String,java.lang.Integer,)方法的返回值类型名称:java.lang.Integer102 highestOneBit(int,)方法的返回值类型名称:int103 lowestOneBit(int,)方法的返回值类型名称:int104 numberOfLeadingZeros(int,)方法的返回值类型名称:int105 numberOfTrailingZeros(int,)方法的返回值类型名称:int106 rotateLeft(int,int,)方法的返回值类型名称:int107 rotateRight(int,int,)方法的返回值类型名称:int108 signum(int,)方法的返回值类型名称:int109 toBinaryString(int,)方法的返回值类型名称:java.lang.String110 toOctalString(int,)方法的返回值类型名称:java.lang.String111 wait()方法的返回值类型名称:void112 wait(long,int,)方法的返回值类型名称:void113 wait(long,)方法的返回值类型名称:void114 getClass()方法的返回值类型名称:java.lang.Class115 notify()方法的返回值类型名称:void116 notifyAll()方法的返回值类型名称:voidView Code 

四、获取成员变量、构造函数信息

1 public class ClassUtil { 23 /** 4*5* @description 打印类的成员函数的信息 6* @date 2016-3-28 下午5:12:427* @param @param obj 该对象所属类的信息 8* @return void 9*/10 public static void printClassMethodMessage(Object obj){11 //要获取类的信息,首先要获取类的类类型12 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13 //获取类的名称14 System.out.println("类的名称是:"+c.getName());15 //在Java中,方法是Method类的对象16 /**17* Method类,是方法的对象18* 一个成员方法就是一个Method的对象19* Method类中封装了对方法的操作20* getMethods()方法获取的是所有public的函数,包括父类继承而来的21* getDeclaredMethods()获取的是所有该类自己声明的方法,不问访问权限22*/23 Method[] methods = c.getMethods();24 Method[] declaredMethods = c.getDeclaredMethods();25 for(int i=0;i<methods.length;i++){26 //得到方法的名称27 System.out.print(methods[i].getName()+"(");28 //获得参数类型--->得到的参数列表的类型的类类型29 Class[] parameterTypes = methods[i].getParameterTypes();30 for(Class class1 : parameterTypes){31 System.out.print(class1.getName()+",");32 }33 System.out.print(")");34 //得到方法的返回值类型的类类型35 Class returnType = methods[i].getReturnType();//如果方法返回得到的是int,那结果就是int.class36 System.out.println("方法的返回值类型名称:"+returnType.getName());//这个得到的就是名称int37 }38 }39 40 /**41* @description 打印类的成员变量的信息42* @date 2016-3-29 上午9:32:58 43* @param @param obj 该对象所属类的信息44* @return void45*/46 public static void printClassFieldMessage(Object obj) {47 //要获取类的信息,首先要获取类的类类型48 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49 /**50* 成员变量也是对象51* 它是java.lang.reflect.Field的对象52* Field类封装了关于成员变量的操作53* getFields()方法获取的是所有的public的成员变量的信息54* getDeclaredFields()方法获取的是该类自己声明的成员变量信息,不问访问权限55*/56 Field[] fields = c.getFields();//public的成员变量用的比较少57 Field[] declaredFields = c.getDeclaredFields();58 for(Field field:declaredFields){59 //得到成员变量的类型的类类型60 Class fieldType = field.getType();61 String typeName = field.getName();62 //得到成员变量的名称63 String fieldName = field.getName();64 System.out.println(typeName+" "+fieldName);65 }66 }67 68 /**69* 70* @description 打印对象的构造函数信息71* @date 2016-3-29 上午9:39:50 72* @param @param obj 该对象所属类的信息73* @return void74*/75 public static void printClassConstructorMessage(Object obj){76 //要获取类的信息,首先要获取类的类类型77 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78 /**79* 构造函数也是对象80* 它是java.lang.reflect.Constructor的对象81* Constructor类中封装了构造函数的信息82* getConstructors()获取所有public的构造函数83* getDeclaredConstructors()获取的是该类自己声明的所有的构造函数84* 构造方法是没有返回值类型的85*/86 Constructor[] constructors = c.getConstructors();87 Constructor[] declaredConstructors = c.getDeclaredConstructors();88 for (Constructor constructor : declaredConstructors) {89 System.out.print(constructor.getName()+"(");90 //获取构造函数的参数列表--->得到的是参数列表的类类型91 Class[] parameterTypes = constructor.getParameterTypes();92 for (Class class1 : parameterTypes) {93 System.out.print(class1.getName()+",");94 }95 System.out.println(")");96 }97 }98 }测试类: 1 /** 2* @description 测试ClassUtil类的操作 3* @date 2016-3-28 下午5:34:474*/ 5 public class ClassDemo3 { 6 public static void main(String[] args) { 7 System.out.println("=========获取类的成员函数的信息========================"); 8 //测试获取类的成员方法的信息 9 String s="Hello";10 ClassUtil.printClassMethodMessage(s);11 12 Integer i=1;13 ClassUtil.printClassMethodMessage(i);14 15 System.out.println("=========获取类的成员变量的信息========================");16 //测试获取类的成员变量的信息17 Integer i1=1;18 ClassUtil.printClassFieldMessage(i);19 20 System.out.println("=========获取类的构造函数的信息========================");21 ClassUtil.printClassConstructorMessage("Hello");22 ClassUtil.printClassConstructorMessage(new Integer(1));23 }24 }注意:要获取类的信息,首先要获取类的类类型。obj.getClass()

五、方法的反射

1、如何获取某个方法

方法的名称和方法的参数列表才能唯一决定某个方法

2、方法反射的操作

method.invoke(对象,参数列表) 1 public class MethodDemo1 { 2 public static void main(String[] args) { 3 /**思考:如何获得方法对象,然后用方法对象进行反射操作 4* 1、要获取一个方法首先要获取类的信息,获取类的信息首先要获取类的类类型 5* 2、获取方法必须要有名称和参数列表来决定 6*/ 7 //1、首先要获取类的信息,获取类的信息首先要获取类的类类型 8 A a1=new A(); 9 Class c = a1.getClass();10 11 /*2、获取方法 名称和参数列表来决定12* getMethod获取的是public的方法13* getDeclaredMethod()获取自己声明的方法14*/15 try {16 //获取print(int,int)方法.17 System.out.println("=================获取print(int,int)===============");18 //这个一定会抛出异常,我们这里简单的处理一下异常,原因:万一这个方法(带两个整型参数的方法)不存在呢19 Method method = c.getMethod("print", new Class[]{int.class,int.class});//这个方法中“...”代表可变参数,当有几个参数的时候,可以new Class数组20 //也可以这样写:有几个参数就传几个参数21 Method method2 = c.getMethod("print", int.class,int.class);22 a1.print(10, 20);//普通调用(可以理解为a1这个对象操作方法对象print)23 /*方法的反射操作是用method/method2对象来进行方法调用 和a1.print()调用的效果完全相同24*方法如果没有返回值,返回null。有返回值就返回具体的返回值如下面的Object o25*/26 Object o = method.invoke(a1, new Object[]{10,20});//方法的反射(可以理解为print这个方法对象,即method/method2来操作a1,即上面普通调用反过来操作,通过invoke来进行操作)27 //也可以这样:28 Object o1 = method.invoke(a1, 10,20);29 30 31 32 System.out.println("=================获取print(String,String)===============");33 //获取方法print(String,String)34 Method method3 = c.getMethod("print", String.class,String.class);35 a1.print("hello", "world");//普通调用36 //对方法进行反射操作37 Object o2 = method3.invoke(a1, "hello","world");38 39 40 41 42 System.out.println("=================获取print()无参方法===============");43 //Method method4 = c.getMethod("print", new Class[]{});44 Method method5 = c.getMethod("print");//没有参数就不传45 //method5.invoke(a1, new Object[]{});46 method5.invoke(a1);47 }catch (Exception e) {48 e.printStackTrace();49 }50 }51 }52 53 class A{54 public void print(){55 System.out.println("hello world");56 }57 public void print(int a,int b){58 System.out.println(a+b);59 }60 public void print(String a,String b){61 System.out.println(a.toUpperCase()+","+b.toUpperCase());62 }63 }

六、通过反射了解集合泛型的本质

通过Class、Method来认识集合泛型的本质 1 public class MethodDemo2 { 2 public static void main(String[] args) { 3 ArrayList list=new ArrayList(); 45 ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>(); 6 list1.add("hello"); 7 //list1.add(20);//传个整型,就是错误的 89 Class c1 = list.getClass();10 Class c2 = list1.getClass();11 System.out.println(c1==c2);//true12 /**13* 分析:14* Class,我们可以认为是类类型或字节码,因为文件编译之后就生成*.class文件15* 也就是说:反射的操作(Class、Method、field的操作)都是编译之后的操作(就是变成字节码之后的操作)就是在运行时刻执行的16* 17* c1==c2结果返回true说明编译之后集合的泛型是去泛型化的18* 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19* 验证:我们可以通过方法的反射来操作,绕过编译20*/21 try {22 Method method = c2.getMethod("add", Object.class);//参数是Object类型,没有任何的泛型类型23 method.invoke(list1,20);//绕过了编译就绕过了泛型24 System.out.println(list1.size());//输出size为2,说明整型20加进去list1集合里面了25 System.out.println(list1);//输出[hello, 20]26 //不能再用foreach进行遍历了,这时他认为都是String类型,会报异常:java.lang.ClassCastException,会提示说int类型不能转换成String类型27 /*for (String string : list1) {28 System.out.println(string);29 }*/30 } catch (Exception e) {31 e.printStackTrace();32 } 33 }34 } 本文永久更新链接地址:http://www.linuxidc.com/Linux/2016-04/129874tm