Java SE基础2：Class类与反射 反射破坏了封装吗？

举个例子，把代码过程看做去一个目标地点，普通代码调用呢就是事先知道经纬度，而后你坐直升机直接就到了；而经过反射呢就像不知道具体的地点，只知道先去一个地点，而后前往下一个地点，一步步到达目标。这两种方法异曲同工，反射由于要“寻路”，因此会慢一些，但在找到目标地点后和直接调用是同样的。

有时候咱们须要在程序中建立新的对象或是调用一个方法，而对应的细节咱们事先并不知道，也就是说要在运行中动态地得到类的信息和调用方法。下面介绍如何利用反射来实现。

Class类：保存和类有关的信息的类

• 须要了解的概念

  • RTTI（RunTime Type Information，运行时类型信息）可以在程序运行时发现和使用类型信息

  • Class对象就保存着运行时类型信息RTTI，表示一个特定类的属性

  • Class类实际上表示的是一个泛型类Class<?>

  • 当编译一个新类时JVM会调用类加载器把这个类加载到内存中

    • 类加载器首先会检查这个类的 Class 对象是否已经加载，若是还没有加载，默认的类加载器就会根据类名查找 .class 文件

    • 一旦某个类的 Class 对象被载入内存，它就能够用来建立这个类的全部对象

  • JVM为每一个类型管理一个Class对象

• 利用Class类获得类的信息和实例化一个类

  • Class.getName()方法

    • 返回类的名字，若是类在一个包中还会加上包名

    • 使用getSimpleName()获得不带包名的类名

  • Class.forName(String className)方法

    • 得到className类名对应的Class对象

  • Object.newInstance()方法

    • 能够用来动态地建立一个类的实例

    • 方法调用类的默认构造器（没有参数的构造器），若是没有默认构造器，就会抛出一个异常

    • 若是要调用带参数的构造器，使用Constructor类中的newInstance方法

  • 例程

    • 代码

      System.out.println("静态建立一个新的对象");
      Employee ae = new Employee();
      System.out.println(ae);
      //使用getClass.getName获得类名
      String cName = ae.getClass().getName();
      //再用forName和newInstance动态建立一个对象
      System.out.println("getClass()+forName()动态建立一个新的对象");
      Object o = Class.forName(cName).newInstance();
      System.out.println(o.getClass());//会输出实际类型Employee
      System.out.println(o);
      
      //先定义一个类名 再新建对象
      String m = "CoreJava.c5_inheritance.Manager";
      System.out.println("先定义再forName()动态建立一个新的对象");
      Object am = Class.forName(m).newInstance();
      System.out.println(am.getClass());//会输出实际类型Manager
      System.out.println(am);

    • 结果
      

反射：分析类的能力，相对动态地执行一些方法

• 利用Field类查看任意对象的数据域名称和类型

  • 首先得到要分析类的Class对象getClass()/forName()

  • getField(String fieldName) 和 getFileds() 能获取Class对象的对应域（getDeclared(), getDeclaredFields()获取全部已声明域，包括私有域）

  • Field.getName()能获取域名称，Field.getType()能获取域类型

  • 例程

    • 代码

      System.out.println("利用反射得到全部域");
      Manager manager = new Manager();
      Class clazz = manager.getClass();//先获得类的运行时信息
      Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();//得到全部声明的域（包括私有域）
      for (Field f : fields)
      System.out.println(f.getType() + " " + f.getName());

    • 结果
      

• 得到域中的值并修改

  • Field.get(Object obj)

    • 能够得到obj对象中用Filed对象表示的域值（设 f 是Field的一个实例，表示Manager类中的salary域，那么f.get(m)能够得到Manager实例m中salary域的值）

    • 若是是私有域，须要先设置可访问标志为true : fild.setAccessible(true)

  • Field.set(object obj, Object newValue)

    • 用一个新值设置obj对象中Field对象表示的域

  • 例程

    • 代码

      //得到域中的值并修改
      System.out.println("利用反射得到域中的值并修改");
      System.out.println("使用类方法getSalary()：" + manager.getSalary());
      Field managerSalaryField = clazz.getDeclaredField("salary");//注意异常处理
      managerSalaryField.setAccessible(true);//设置可访问标志为true，访问私有域
      System.out.println("使用反射得到salary：" + managerSalaryField.get(manager));//注意异常处理
      System.out.println("使用反射修改salary");
      managerSalaryField.set(manager, 999);
      System.out.println("修改后salary：" + manager.getSalary());

    • 结果
      

• 利用Method类得到任意方法名称和返回值

  • Class.getMethod(String methodName, Class<?>[] paramTypes) 和 Class.getMethods() 分别能得到类的对应Method对象和全部Method对象

  • Method.getName()得到方法名

  • Methord.getReturnType()得到方法返回类型

  • 例程

    • 代码

      System.out.println("利用反射得到全部方法");
      Method[] methods = clazz.getMethods();
      for (Method method : methods)
          System.out.println(method.getReturnType().getSimpleName() + " " + method.getName() + " ");

    • 结果
      

• 调用任意方法

  • Method.invoke(Object obj, Object... params)能够调用obj对象中Method对象表示的方法，params是方法参数。对于静态方法第一个参数能够传入null

  • 例程

    • 代码

      System.out.println("利用反射调用任意方法");
      System.out.println("修改前salary：" + manager.getSalary());
      Method setManagerSalaryMethod = clazz.getMethod("setSalary", int.class);
      setManagerSalaryMethod.invoke(manager, 222);//第一个参数为执行对象，静态方法可传入null
      System.out.println("修改后salary：" + manager.getSalary());

    • 结果
      

个人疑问

• 利用反射能获取甚至修改类的私有域，这样一来私有域不就没有意义了吗。在网上搜了一些资料，感受仍是没有明白，等到理解了再来补上。