Java反射
在 Java 中,并非全部的类型信息都能在编译阶段明确,有一些类型信息须要在运行时才能肯定,这种机制被称为 RTTI,即运行时类型识别,运行时类型识别主要由Class类实现。
一、 Class类
在Java中,咱们经常使用“class”(首字母为小写的c)关键字来定义一个类,说这个类是对某一类对象的抽象。你好比说王二是一个网络知名做者,咱们能够这样简单地定义做者类:
package com.cmower.java_demo.fifteen;
class Author {
private String pen_name;
private String real_name;}
如今,咱们想知道Writer这个类自己的一些信息(好比说类名),该怎么办呢?这时候就须要用到“Class”(首字母为大写的C)类,该类包含了与类有关的信息。请看如下代码:
public class Test {
public static void main (String [] args) {
Author wanger = new Author();
Class c1 = wanger.getClass();
System.out.println(c1.getName());
//输出 com.cmower.java_demo.fifteen.Author
}}
当咱们建立了做者对象wanger后,就能够经过wanger.getClass()获取wanger的Class对象,经过c1.getName()可得到wanger对象的类名。
想象一下,通过五年的刻意练习,张三从一名写做爱好者晋升为一名做家了。咱们用代码来伪装一下:
package com.cmower.java_demo.fifteen;
class Author {
private String pen_name;
private String real_name;}
class Writer extends Author {
private String honour;}
public class Test {
public static void main (String [] args) {
Author wanger = new Writer();
Class c1 = wanger.getClass();
System.out.println(c1.getName());
//输出 com.cmower.java_demo.fifteen.Writer
}}
在上例中,即便咱们将Writer的对象引用wanger向上转型为Author,wanger的Class对象类型依然是Writer(经过输出结果能够断定)。这也就是说,Java可以在运行时自动识别类型的信息,它不会由于wanger的引用类型是Author而丢失wanger真正的类型信息(Writer)。Java是怎么作到这一点呢?
当Java建立某个类的对象,好比Writer类对象时,Java会检查内存中是否有相应的Class对象。若是内存中没有相应的Class对象,那么Java会在.class文件中寻找Writer类的定义,并加载Writer类的Class对象。
一旦Class对象加载成功,就能够用它来建立这种类型的全部对象。这也就是说,每一个对象在运行时都会有对应的Class对象,这个Class对象包含了这个对象的类型信息。所以,咱们可以经过Class对象知道某个对象“真正”的类型,并不会由于向上转型而丢失。
0二、 获取Class对象的其余方式
在使用getClass()方法获取一个类的Class对象时,咱们必需要先获取这个类的对象,好比上面提到的wanger。若是咱们以前没有获取这个类的对象,就须要用另外两种方式来获取类的Class对象:
Class c2 = Writer.class;System.out.println(c2.getName());
try {
Class c3 = Class.forName("com.cmower.java_demo.fifteen.Writer");
System.out.println(c3.getName());} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();}
1)当使用.class来获取Class对象时,不会自动地初始化该Class对象,初始化被延迟到了对静态方法或者非final静态域进行首次引用时才执行。这样作不只更简单,并且更安全,由于它在编译时就会受到检查(所以不须要置于try语句块中)。
2)Class.forName会自动地初始化该Class对象,但须要指定类名,而且须要置于try语句块中。
0三、 Class类提供的经常使用方法
Class类为咱们提供了一些很是有用的方法,好比说getName()用来返回类名,getPackage()返回类所在的包名。
咱们还能够利用Class类提供的newInstance()方法来建立相应类的对象,好比:
Class c2 = Writer.class;System.out.println(c2.getName());
try {
Writer wangsan = (Writer) c2.newInstance();
System.out.println(wangsan);
// 输出:com.cmower.java_demo.fifteen.Writer@7852e922} catch (InstantiationException | IllegalAccessException e1) {
e1.printStackTrace();}
因为咱们在建立Class对象c2时没有使用泛型,因此newInstance()返回的对象类型须要强转为Writer。咱们能够在此基础上进行改进,示例以下:
Class<Writer> c4 = Writer.class;System.out.println(c4.getName());
try {
Writer wangsan = c4.newInstance();
System.out.println(wangsan);
// 输出:com.cmower.java_demo.fifteen.Writer@7852e922} catch (InstantiationException | IllegalAccessException e1) {
e1.printStackTrace();}
0四、 反射
咱们还能够经过getFields()获取全部public修饰的字段,经过getMethods()返回全部public修饰的方法。
甚至,咱们还能够经过getDeclaredFields()获取更多字段,包括公共、受保护、默认(包)访问和私有字段,但不包括继承字段。对应的,getDeclaredMethods()用来获取更多方法。示例以下:
package com.cmower.java_demo.fifteen;
import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;
class Author {
private String pen_name;
private String real_name;}
class Writer extends Author {
private String honour;java
private void makeMoney() { System.out.println("不少不少钱"); }}
public class Test {
public static void main(String[] args) {apache
Class<Writer> c4 = Writer.class; System.out.println(c4.getName()); try { Writer wangsan = c4.newInstance(); System.out.println(wangsan); Field[] fields = c4.getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { System.out.println(field.getName()); } Method[] methods = c4.getDeclaredMethods(); for (Method method : methods) { System.out.println(method.getName()); } } catch (InstantiationException | IllegalAccessException e1) { e1.printStackTrace(); } }}
上面的例子其实涉及到了反射,Field、Method(还有例子中未提到的Constructor)都来自java.lang.reflect类库。Class类与java.lang.reflect类库一块儿对反射的概念进行了支持。
有时候,咱们须要从磁盘文件或网络文件中读取一串字节码,并把它转换成一个类,这时候就须要用到反射。最多见的典型例子就是将一串JSON字符串(在网络传输中最初的形态多是字节数组)反射为对应类型的对象。
阿里巴巴提供的FastJSON提供了 toJSONString() 和 parseObject() 方法来将 Java 对象与 JSON 相互转换。调用toJSONString方法便可将对象转换成 JSON 字符串,parseObject 方法则反过来将 JSON 字符串转换成对象。FastJSON的内部其实用的就是反射机制。
package com.cmower.common.util;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import org.apache.commons.logging.Log;import org.apache.commons.logging.LogFactory;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
@SuppressWarnings("all")public class JsonUtil {
private static Log logger = LogFactory.getLog("json");json
public static byte[] objectToByte(Object obj) throws UnsupportedEncodingException { String jsonStr = JSON.toJSONString(obj); logger.debug("序列化后数据:" + jsonStr); return jsonStr.getBytes("UTF-8"); } public static <T> T byteToObject(byte[] data, Class<T> obj) throws UnsupportedEncodingException { String objectString = new String(data, "UTF-8"); logger.debug("反序列化后数据 : " + objectString); return JSON.parseObject(objectString, obj); } public static <T> Object stringToObject(String data, Class<T> obj) throws UnsupportedEncodingException { logger.debug("反序列化后数据 : " + data); return JSON.parseObject(data, obj); }}