Java反射机制详解
概要：
Java反射机制详解
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1反射机制是什么
反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道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；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
2反射机制能做什么
反射机制主要提供了以下功能：
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在运行时判断任意一个对象所属的类；
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在运行时构造任意一个类的对象；
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在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法；
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在运行时调用任意一个对象的方法；
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生成动态代理。
3反射机制的相关API
通过一个对象获得完整的包名和类名
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package net.xsoftlab.baike;public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { TestReflect testReflect = new TestReflect(); System.out.println(testReflect.getClass().getName()); // 结果 net.xsoftlab.baike.TestReflect }} |
实例化Class类对象
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package net.xsoftlab.baike;public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { Class<?> class1 = null; Class<?> class2 = null; Class<?> class3 = null; // 一般采用这种形式 class1 = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); class2 = new TestReflect().getClass(); class3 = TestReflect.class; System.out.println("类名称 " + class1.getName()); System.out.println("类名称 " + class2.getName()); System.out.println("类名称 " + class3.getName()); }} |
获取一个对象的父类与实现的接口
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package net.xsoftlab.baike;import java.io.Serializable;public class TestReflect implements Serializable { private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L; public static void main(String[] args) throws Exception { Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); // 取得父类 Class<?> parentClass = clazz.getSuperclass(); System.out.println("clazz的父类为：" + parentClass.getName()); // clazz的父类为： java.lang.Object // 获取所有的接口 Class<?> intes[] = clazz.getInterfaces(); System.out.println("clazz实现的接口有："); for (int i = 0; i < intes.length; i++) { System.out.println((i + 1) + "：" + intes[i].getName()); } // clazz实现的接口有： // 1：java.io.Serializable }} |
获取某个类中的全部构造函数 - 详见下例
通过反射机制实例化一个类的对象
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package net.xsoftlab.baike;import java.lang.reflect.Constructor;public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { Class<?> class1 = null; class1 = Class.forName("net.xsoftlab.baike.User"); // 第一种方法，实例化默认构造方法，调用set赋值 User user = (User) class1.newInstance(); user.setAge(20); user.setName("Rollen"); System.out.println(user); // 结果 User [age=20, name=Rollen] // 第二种方法 取得全部的构造函数 使用构造函数赋值 Constructor<?> cons[] = class1.getConstructors(); // 查看每个构造方法需要的参数 for (int i = 0; i < cons.length; i++) { Class<?> clazzs[] = cons[i].getParameterTypes(); System.out.print("cons[" + i + "] ("); for (int j = 0; j < clazzs.length; j++) { if (j == clazzs.length - 1) System.out.print(clazzs[j].getName()); else System.out.print(clazzs[j].getName() + ","); } System.out.println(")"); } // 结果 // cons[0] (java.lang.String) // cons[1] (int,java.lang.String) // cons[2] () user = (User) cons[0].newInstance("Rollen"); System.out.println(user); // 结果 User [age=0, name=Rollen] user = (User) cons[1].newInstance(20, "Rollen"); System.out.println(user); // 结果 User [age=20, name=Rollen] }}class User { private int age; private String name; public User() { super(); } public User(String name) { super(); this.name = name; } public User(int age, String name) { super(); this.age = age; this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return "User [age=" + age + ", name=" + name + "]"; }} |
获取某个类的全部属性
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package net.xsoftlab.baike;import java.io.Serializable;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Modifier;public class TestReflect implements Serializable { private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L; public static void main(String[] args) throws Exception { Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); System.out.println("===============本类属性==============="); // 取得本类的全部属性 Field[] field = clazz.getDeclaredFields(); for (int i = 0; i < field.length; i++) { // 权限修饰符 int mo = field[i].getModifiers(); String priv = Modifier.toString(mo); // 属性类型 Class<?> type = field[i].getType(); System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + field[i].getName() + ";"); } System.out.println("==========实现的接口或者父类的属性=========="); // 取得实现的接口或者父类的属性 Field[] filed1 = clazz.getFields(); for (int j = 0; j < filed1.length; j++) { // 权限修饰符 int mo = filed1[j].getModifiers(); String priv = Modifier.toString(mo); // 属性类型 Class<?> type = filed1[j].getType(); System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + filed1[j].getName() + ";"); } }} |
获取某个类的全部方法
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package net.xsoftlab.baike;import java.io.Serializable;import java.lang.reflect.Method;import java.lang.reflect.Modifier;public class TestReflect implements Serializable { private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L; public static void main(String[] args) throws Exception { Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); Method method[] = clazz.getMethods(); for (int i = 0; i < method.length; ++i) { Class<?> returnType = method[i].getReturnType(); Class<?> para[] = method[i].getParameterTypes(); int temp = method[i].getModifiers(); System.out.print(Modifier.toString(temp) + " "); System.out.print(returnType.getName() + " "); System.out.print(method[i].getName() + " "); System.out.print("("); for (int j = 0; j < para.length; ++j) { System.out.print(para[j].getName() + " " + "arg" + j); if (j < para.length - 1) { System.out.print(","); } } Class<?> exce[] = method[i].getExceptionTypes(); if (exce.length > 0) { System.out.print(") throws "); for (int k = 0; k < exce.length; ++k) { System.out.print(exce[k].getName() + " "); if (k < exce.length - 1) { System.out.print(","); } } } else { System.out.print(")"); } System.out.println(); } }} |
通过反射机制调用某个类的方法
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package net.xsoftlab.baike;import java.lang.reflect.Method;public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); // 调用TestReflect类中的reflect1方法 Method method = clazz.getMethod("reflect1"); method.invoke(clazz.newInstance()); // Java 反射机制 - 调用某个类的方法1. // 调用TestReflect的reflect2方法 method = clazz.getMethod("reflect2", int.class, String.class); method.invoke(clazz.newInstance(), 20, "张三"); // Java 反射机制 - 调用某个类的方法2. // age -> 20. name -> 张三 } public void reflect1() { System.out.println("Java 反射机制 - 调用某个类的方法1."); } public void reflect2(int age, String name) { System.out.println("Java 反射机制 - 调用某个类的方法2."); System.out.println("age -> " + age + ". name -> " + name); }} |
通过反射机制操作某个类的属性
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package net.xsoftlab.baike;import java.lang.reflect.Field;public class TestReflect { private String proprety = null; public static void main(String[] args) throws Exception { Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); Object obj = clazz.newInstance(); // 可以直接对 private 的属性赋值 Field field = clazz.getDeclaredField("proprety"); field.setAccessible(true); field.set(obj, "Java反射机制"); System.out.println(field.get(obj)); }} |
反射机制的动态代理
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// 获取类加载器的方法TestReflect testReflect = new TestReflect(); System.out.println("类加载器 " + testReflect.getClass().getClassLoader().getClass().getName());package net.xsoftlab.baike;import java.lang.reflect.InvocationHandler;import java.lang.reflect.Method;import java.lang.reflect.Proxy;//定义项目接口interface Subject { public String say(String name, int age);}// 定义真实项目class RealSubject implements Subject { public String say(String name, int age) { return name + " " + age; }}class MyInvocationHandler implements InvocationHandler { private Object obj = null; public Object bind(Object obj) { this.obj = obj; return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj.getClass().getInterfaces(), this); } public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { Object temp = method.invoke(this.obj, args); return temp; }}/** * 在java中有三种类类加载器。 * * 1）Bootstrap ClassLoader 此加载器采用c++编写，一般开发中很少见。 * * 2）Extension ClassLoader 用来进行扩展类的加载，一般对应的是jrelibext目录中的类 * * 3）AppClassLoader 加载classpath指定的类，是最常用的加载器。同时也是java中默认的加载器。 * * 如果想要完成动态代理，首先需要定义一个InvocationHandler接口的子类，已完成代理的具体操作。 * * @author xsoftlab.net * */public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { MyInvocationHandler demo = new MyInvocationHandler(); Subject sub = (Subject) demo.bind(new RealSubject()); String info = sub.say("Rollen", 20); System.out.println(info); }} |
4反射机制的应用实例
在泛型为Integer的ArrayList中存放一个String类型的对象。
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package net.xsoftlab.baike;import java.lang.reflect.Method;import java.util.ArrayList;public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); Method method = list.getClass().getMethod("add", Object.class); method.invoke(list, "Java反射机制实例。"); System.out.println(list.get(0)); }} |
通过反射取得并修改数组的信息
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package net.xsoftlab.baike;import java.lang.reflect.Array;public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { int[] temp = { 1, 2, 3, 4, 5 }; Class<?> demo = temp.getClass().getComponentType(); System.out.println("数组类型： " + demo.getName()); System.out.println("数组长度 " + Array.getLength(temp)); System.out.println("数组的第一个元素: " + Array.get(temp, 0)); Array.set(temp, 0, 100); System.out.println("修改之后数组第一个元素为： " + Array.get(temp, 0)); }} |
通过反射机制修改数组的大小
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package net.xsoftlab.baike;import java.lang.reflect.Array;public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { int[] temp = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 }; int[] newTemp = (int[]) arrayInc(temp, 15); print(newTemp); String[] atr = { "a", "b", "c" }; String[] str1 = (String[]) arrayInc(atr, 8); print(str1); } // 修改数组大小 public static Object arrayInc(Object obj, int len) { Class<?> arr = obj.getClass().getComponentType(); Object newArr = Array.newInstance(arr, len); int co = Array.getLength(obj); System.arraycopy(obj, 0, newArr, 0, co); return newArr; } // 打印 public static void print(Object obj) { Class<?> c = obj.getClass(); if (!c.isArray()) { return; } System.out.println("数组长度为： " + Array.getLength(obj)); for (int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++) { System.out.print(Array.get(obj, i) + " "); } System.out.println(); }} |
将反射机制应用于工厂模式
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package net.xsoftlab.baike;interface fruit { public abstract void eat();}class Apple implements fruit { public void eat() { System.out.println("Apple"); }}class Orange implements fruit { public void eat() { System.out.println("Orange"); }}class Factory { public static fruit getInstance(String ClassName) { fruit f = null; try { f = (fruit) Class.forName(ClassName).newInstance(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return f; }}/** * 对于普通的工厂模式当我们在添加一个子类的时候，就需要对应的修改工厂类。 当我们添加很多的子类的时候，会很麻烦。 * Java 工厂模式可以参考 * http://baike.xsoftlab.net/view/java-factory-pattern * * 现在我们利用反射机制实现工厂模式，可以在不修改工厂类的情况下添加任意多个子类。 * * 但是有一点仍然很麻烦，就是需要知道完整的包名和类名，这里可以使用properties配置文件来完成。 * * java 读取 properties 配置文件 的方法可以参考 * http://baike.xsoftlab.net/view/java-read-the-properties-configuration-file * * @author xsoftlab.net */public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { fruit f = Factory.getInstance("net.xsoftlab.baike.Apple"); if (f != null) { f.eat(); } }} |