反射——Java高级开发必备知识

时间 2019-12-11

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原文原文链接

反射是Java开发中一个很是重要的概念。在运行状态中，对于任意一个类，都能都知道这个类全部的属性和方法；对于任意个对象，都可以调用它的任一个方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象的方法的功能称为Java的反射机制。java

本文主要记录Class类的使用，方法和成员变量的反射，以及经过反射了解集合泛型的本质等知识。函数

Class类

Java程序在运行的时候，系统始终为全部的对象维护一个被称为运行时的类型标志。这个对象跟踪着每一个对象所属的类。Java虚拟机利用运行时类型信息选择相应的方法运行。保存这些信息的类被称为Class。code

在面向对象的世界里，一切皆对象。

类是对象，类是java.lang.Class类的实例对象。对象

这个对象如何表示？

有3种表示方式：继承

第一种方式：Foo.class，实际上在告诉咱们任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class；开发

第二种方式：已知该类的对象，经过getClass()方法get

第三种方式：Class.forName("全路径")虚拟机

package com.imooc.reflect;

public class ClassDemo1{
    public static void main(String[] args){
        //Foo的实例对象如何表示
        Foo foo1 = new Foo();
        
        //Foo这个类也是一个实例对象，Class类的实例对象
        //任何一个类都是Class类的实例对象，这个实例对象有3中表示方式。
        
        //第一种表示方式-->实际上在告诉咱们任何一个类都有一个隐含的静态成员变量
        Class c1 = Foo.class;
        
        //第二种方式，已知该类的对象，经过getClass()方法
        Class c2 = foo1.getClass();
        
        //c1,c2表示了Foo类的类类型（class type）
        //无论c1仍是c2都表明了Foo类的类类型。一个类只多是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("com.imooc.reflect.Foo");
        }catch(ClassNotFoundException e){
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(c2 == c3);
        
        //咱们彻底能够经过类的类类型建立该类的对象实例-->经过c1或者c2或者c3建立Foo的实例对象
        try{
            Foo foo = (Foo)c1.newInstance();//须要有无参数的构造方法
        }catch(InstantiationException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
class Foo{}

动态加载类

Class.forName("com.imooc.reflect.Foo");string

不只表示了类的类类型，还表明了动态加载类io

区分编译、运行：

编译时刻加载类是静态加载类、运行时刻加载类是动态加载类。

功能性的类使用动态加载。

获取方法信息

基本的数据类型、void关键字都存在类类型。

package com.imooc.reflect;

public class ClassDemo2{
    public static void main(String[] args){
        Class c1 = int.class;//int的类类型
        Class c2 = String.class;//String类的类类型，
        Class c3 = void.class;
    }
}

Class类的基本API

在java.lang.reflect包中的Method用于描述类的方法。

getName返回方法的名称；

package com.imooc.reflect;

public class ClassUtil{
    
    /**
     * 打印类的信息，包括类的成员函数、成员变量(只获取成员函数)
     * @param obj 该对象所属类的信息
     */
    public static void printClassMethodMessage(Object obj){
        //要获取类的信息  首先要获取类的类类型
        Class c = obj.getClass();//传递的是哪一个子类的对象  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()方法获取的是全部的public的函数，包括父类继承而来的
         * getDeclaredMethods()获取的是全部该类本身声明的方法，不问访问权限
         */
        Method[] ms = c.getMethods();//c.getDeclaredMethods()
        for(int i = 0; i < ms.length;i++){
            //获得方法的返回值类型的类类型
            Class returnType = ms[i].getReturnType();
            System.out.print(returnType.getName()+" ");
            //获得方法的名称
            System.out.print(ms[i].getName()+"(");
            //获取参数类型--->获得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.println(")");
        }
    }
}

Java获取成员变量信息

/**
     * 获取成员变量的信息
     * @param obj
     */
    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做
         * getFields()方法获取的是全部的public的成员变量的信息
         * getDeclaredFields获取的是该类本身声明的成员变量的信息
         */
        //Field[] fs = c.getFields();
        Field[] fs = c.getDeclaredFields();
        for (Field field : fs) {
            //获得成员变量的类型的类类型
            Class fieldType = field.getType();
            String typeName = fieldType.getName();
            //获得成员变量的名称
            String fieldName = field.getName();
            System.out.println(typeName+" "+fieldName);
        }
    }

获取构造函数的信息

在java.lang.reflect包中的Constructor用于描述类的构造函数。

/**
     * 打印对象的构造函数的信息
     * @param obj
     */
    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获取全部的public的构造函数
         * getDeclaredConstructors获得全部的构造函数
         */
        //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--->获得的是参数列表的类类型
            Class[] paramTypes = constructor.getParameterTypes();
            for (Class class1 : paramTypes) {
                System.out.print(class1.getName()+",");
            }
            System.out.println(")");
        }
    }

方法反射的基本操做

如何获取某个方法？

方法的名称和方法的参数列表才能惟一决定某个方法

方法反射的操做

method.invoke（对象、参数列表）

package com.imooc.reflect;

import java.lang.reflect.Method;

public class MethodDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
       //要获取print(int ,int )方法  1.要获取一个方法就是获取类的信息，获取类的信息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
         * getDelcaredMethod本身声明的方法
         */
        try {
            //Method m =  c.getMethod("print", new Class[]{int.class,int.class});
            Method m = c.getMethod("print", int.class,int.class);
            
            //方法的反射操做  
            //a1.print(10, 20);方法的反射操做是用m对象来进行方法调用 和a1.print调用的效果彻底相同
            //方法若是没有返回值返回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);
            System.out.println("==================");
            //获取方法print(String,String)
             Method m1 = c.getMethod("print",String.class,String.class);
             //用方法进行反射操做
             //a1.print("hello", "WORLD");
             o = m1.invoke(a1, "hello","WORLD");
             System.out.println("===================");
           //  Method m2 = c.getMethod("print", new Class[]{});
                Method m2 = c.getMethod("print");
               // m2.invoke(a1, new Object[]{});
                m2.invoke(a1);
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            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());
    }
}

经过反射了解集合泛型的本质

经过Class、Method来认识泛型的本质

package com.imooc.reflect;

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(20);错误的
        Class c1 = list.getClass();
        Class c2 = list1.getClass();
        System.out.println(c1 == c2);
        //反射的操做都是编译以后的操做
        
        /*
         * c1==c2结果返回true说明编译以后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：咱们能够经过方法的反射来操做，绕过编译
         */
        try {
            Method m = c2.getMethod("add", Object.class);
            m.invoke(list1, 20);//绕过编译操做就绕过了泛型
            System.out.println(list1.size());//2
            System.out.println(list1);//[hello,20]
            /*for (String string : list1) {
                System.out.println(string);
            }*///如今不能这样遍历
        } catch (Exception e) {
          e.printStackTrace();
        }
    }
}