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理解Java中的反射


 

 
阅读目录
 
Java反射API
通过反射创建实例对象
通过反射调用私有方法
关于javap工具
 参考资料
Java反射API
 
Java反射指的是在运行状态时,能够获取类的属性和方法或者修改类运行时行为的过程。
 
java.lang.Class类提供了很多方法用于获取元数据、检查和改变类运行时的行为。
 
Java的反射主要涉及java.lang和java.lang.reflect包下的类。
 
反射应用场景举例
IDE, 如Eclipse、MyEclipse、NetBeans等;
调试器;
测试工具等;
各大框架、spring、hibernate等;
java.lang.Class类
java.lang.Class主要提供了以下两个功能:
 
提供方法用于访问运行期间类的元数据;
提供方法用于检查和修改类的运行时行为;
java.lang.Class类常用方法
Method Description
1) public String getName() 返回类名
2) public static Class forName(String className)throws ClassNotFoundException 加载类并返回Class对象
3) public Object newInstance()throws InstantiationException,IllegalAccessException 创建实例对象
4) public boolean isInterface() 判断是否是接口
5) public boolean isArray() 判断是否是数组
6) public boolean isPrimitive() 判断是否是原始数据类型
7) public Class getSuperclass() 返回父类Class引用
8) public Field[] getDeclaredFields()throws SecurityException 返回类的成员属性字段数组
9) public Method[] getDeclaredMethods()throws SecurityException 返回类的方法数组
10) public Constructor[] getDeclaredConstructors()throws SecurityException 返回类的构造方法数组
11) public Method getDeclaredMethod(String name,Class[] parameterTypes)throws NoSuchMethodException,SecurityException 返回类中指定参数类型的方法
怎样获取Class对象
有三种方式,如下:
 
Class类的forName()方法,动态加载,运行时,开始装入类, 并做类的静态初始化
对象的getClass()方法,静态加载(编译时已加载)
.class语法, 静态加载(编译时已加载)
forName()方法示例
 
可用于动态加载,当你知道类的全限定名时,可以使用该方式。注意原始数据类型不适用该方法;
 
复制代码
package tmp;
 
class Simple
{
}
 
public class Test
{
    public static void main(String args[]) throws ClassNotFoundException
    {
        Class<?> c = Class.forName("tmp.Simple");
        System.out.println(c.getName());
        System.out.println(c.getSimpleName());
    }
}
复制代码
tmp.Simple
Simple
 
getClass()方法示例:
 
从实例对象中获取Class对象
 
复制代码
package tmp;
 
class Simple
{
}
 
public class Test
{
    void printName(Object obj)
    {
 
    }
 
    public static void main(String args[])
    {
        Simple s = new Simple();
        Class<? extends Object> c = s.getClass();
        System.out.println(c.getName());
        System.out.println(c.getSimpleName());
    }
}
复制代码
tmp.Simple
Simple
 
.class语法示例
 
作用于类名上,也可应用于原始数据类型,如下所示:
 
复制代码
package tmp;
 
public class Test
{
    public static void main(String args[])
    {
        Class<Boolean> c = boolean.class;
        System.out.println(c.getName());
 
        Class<Test> c2 = Test.class;
        System.out.println(c2.getName());
    }
}
复制代码
boolean
tmp.Test
 
判断Class对象对应的类型
以下方法可用于判断Class对象对应的类型:
 
1) public boolean isInterface(): 是否对应接口
2) public boolean isArray(): 是否对应数组
3) public boolean isPrimitive(): 是否对应原始数据类型
代码示例:
复制代码
package tmp;
 
class Simple
{
}
 
interface My
{
}
 
public class Test
{
    public static void main(String args[])
    {
        try
        {
            Class<?> c = Class.forName("tmp.Simple");
            System.out.println(c.isInterface());
 
            Class<?> c2 = Class.forName("tmp.My");
            System.out.println(c2.isInterface());
 
        }
        catch (Exception e)
        {
            System.out.println(e);
        }
 
    }
}
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false
true
 
通过反射创建实例对象
 
有两种方式,如下:
 
通过Class对象的newInstance()方法创建,这种方式只能调用无参构造方法;
通过Constructor对象的newInstance()方法创建,这种方式适用于有参构造方法,并且还可以破坏单例模式,调用私有构造方法;
所以,通常来讲,第二种方式比第一种使用范围更广。
 
Class对象调用newInstance()方法示例
 
复制代码
package tmp;
 
class Simple
{
    void message()
    {
        System.out.println("Hello Java");
    }
}
 
public class Test
{
    public static void main(String args[])
    {
        try
        {
            Class<?> c = Class.forName("tmp.Simple");
            Simple s = (Simple) c.newInstance();
            s.message();
        }
        catch (Exception e)
        {
            System.out.println(e);
        }
 
    }
}
复制代码
Hello Java
 
Constructor对象调用newInstance()方法示例
 
注意这里可以根据传入参数的类型来得到指定的构造方法,还可以改变构造方法的访问权限限制。
 
复制代码
package tmp;
 
import java.lang.reflect.Constructor;
 
class Simple
{
    private String msg;
    void message()
    {
        System.out.println("Hello Java," + msg);
    }
    private Simple(String s){
        this.msg = s;
    }
}
 
public class Test
{
    public static void main(String args[])
    {
        try
        {
            Class<?> c = Class.forName("tmp.Simple");
            Constructor<?> con = c.getDeclaredConstructor(String.class);
            con.setAccessible(true);
            Simple s = (Simple) con.newInstance("...");
            s.message();
        }
        catch (Exception e)
        {
            System.out.println(e);
        }
 
    }
}
复制代码
Hello Java,...
 
通过反射调用私有方法
 
通过反射,我们可以调用其它类的私有方法,主要涉及java.lang.Class和java.lang.reflect.Method类;
 
其中主要是用到了Method类的setAccessible方法和invoke方法,前者修改访问权限,后者调用方法。
 
通过调用有参私有方法示例:
 
复制代码
package tmp;
 
import java.lang.reflect.Method;
 
class A
{
    private void cube(int n)
    {
        System.out.println(n * n * n);
    }
}
 
class Test
{
    public static void main(String args[]) throws Exception
    {
        Class<A> c = A.class;
        Object obj = c.newInstance();
 
        Method m = c.getDeclaredMethod("cube", new Class[]{ int.class });
        m.setAccessible(true);
        m.invoke(obj, 4);
    }
}
复制代码
关于javap工具
 
使用javap命令可以反汇编java的字节码文件,展示class文件中的字段属性、构造方法、普通方法信息;
 
使用说明:
 
 
 
javap java.lang.Object示例
 
 
 
javap -c Test示例:
 
写个简单的Test类,如下:
 
复制代码
package tmp;
 
class Simple
{
 
}
 
public class Test
{
    public static void main(String args[])
    {
        System.out.println("Hello");
 
    }
}
复制代码
输入javap -c Test: