Java反射机制

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在运行状态中,对于任意一个类,都能够获取到这个类的所有属性和方法,对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性(包括私有的方法和属性),这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能就称为java语言的反射机制。

Class类

1)在面向对象的世界里,万事万物皆对象。

​ 类是对象,任何一个类都是java.lang.Class类的实例对象,这个对象我们称为该类的类类型

这个实例对象有三种表示方式

第一种:实际在告诉我们任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class

第二种:已经知道该类的对象通过getClass方法

第三种:直接通过Class.forName

package com.reflect.Foo;

public class ClassDemo1{
    public static void main(String[] args){
        Foo foo1 = new Foo();//是一个实例对象
        //第一种
        Class c1 = Foo.class;
        //第二种
        Class c2 = foo1.getClass();
        //一个类都只可能是Class类的一个实例对象
        System.out.println(c1==c2);//true
        //第三种
        Class c3 = null;
        try{
            c3 = Class.forName("com.reflect.Foo");
        }catch(ClassNotFoundException e){
            e.printStackTrance();
        }
        System.out.println(c2==c3);//true
        
        //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
        try{
            Foo foo = (Foo)c1.newInstance();
            foo.print();
        }catch(InstantiationException e){
            e.printStackTrace();
        }catch(IllegalAcessException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
}

class Foo{}

动态加载类

Class.forName("类的全称")

1、不仅表示了类的类类型,还代表了动态加载类

2、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

3、基本的数据类型,void关键字,都存在类类型

new创建的对象是静态加载类,在编译时刻就需要加载所有的可能使用到的类,通过动态加载类可以解决该问题,即在需要的时候再创建类的实例对象(与单例模式的懒汉模式相似)

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 = 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());//不包含包名的类的名称
        System.out.println(c5.getName());
    }
}


输出为:
int
java.lang.String
String
void

获取方法信息

public class ClassUtil{
    /**
    * 打印类的信息,包括类的成员函数、成员变量(可分开获取)
    */
    public static void printClassMessage(Object obj){
        //要获取类的信息,首先要获取类的类类型
        Class c = obj.getClass();//传递的是哪个子类的对象,c 就是该子类的类类型
        //获取类的名称
        System.out.print("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,包括父类继承而来的
        *getDeclaredMethods()获取的是所有该类自己声明的方法,不问访问
        */
        Method[] ms = c.getMethods();//c.getDeclaredMethods()
        for(int i=0;i<ms.length;i++){
            //得到方法的返回值类型的类类型
            Class returnType = ms[i].getReturnType();
            System.out.println(returnType.getName()+"  ");
            //得到方法的名称
            System.out.println(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.println(")");
            
            /*
            *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
            *getDeclaredField()获取的是所有该类自己声明的成员变量的信息
            */
            Field[] fs = c.getDeclaredField();
            for(Field field:fs){
                //得到成员变量的类型的类类型
                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
    	*/
        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获取所有的public的构造函数
            *getDeclaredConstructors得到所有的构造函数
            */
            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(")");
        }
        
    }
}
public class MethodDemo1{
    public static void main(String[] args){
        String s = "hello";
        ClassUtil.printClassMessage(s);
        
        //Integer i = 1;
        //ClassUtil.printClassMessage(i);
    }
}

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)

public class MethodDemo2{
    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,由名称、参数列表决定
        //getMethod获取的是public的方法
        //getDeclaredMethod获取自己声明的方法
        try{
            //第二个参数为可变参数
            Method m = c.getMethod("print",new Class[]{int.class,int.class});
            //Method m = c.getMethod("print",int.class,int.class);
            
            //方法的反射操作
            //是用m对象来进行方法的调用 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);
            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
            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){
            e.printStackTrace();
        }
        
    }
}

class A{
    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());
    }
    
    public void print(){
        System.out.println("helloworld");
    }
}

通过反射了解集合泛型的本质

public class MethodDemo3{
    public static void main(String[] args){
        ArrayList list = new ArrayList();
        
        ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>();
        list1.add("hello");
        //list1.add(20);//错误
        Class c1 = list.getClass();
        Class c2 = list1.getClass();
        System.out.println(c1==c2);//返回true
        
        //反射的操作都是编译之后的操作
        
        //c1==c2结果返回true说明编译之后几乎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: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(list1,20);//绕过编译操作就绕过了泛型
            System.out.println(list1.size());
            System.out.println(list1);
            //不能使用for-each遍历,否则会有类型转换错误
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        
    }
}