java学习之理解反射机制

    技术2025-09-01  12

    JAVA反射机制 定义 :

      JAVA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;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。  

     Java反射机制主要提供了以下功能: 在运行时判断任意一个对象所属的类;在运行时构造任意一个类的对象;在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法;在运行时调用任意一个对象的方法;生成动态代理。  

     有时候我们说某个语言具有很强的动态性,有时候我们会区分动态和静态的不同技术与作法。我们朗 朗上口动态绑定(dynamic binding)、动态链接(dynamic linking)、动态加载(dynamic loading)等。然而“动态”一词其实没有绝对而普遍适用的严格定义,有时候甚至像对象导向当初被导入编程领域一样,一人一把号,各吹各的调。  

     一般而言,开发者社群说到动态语言,大致认同的一个定义是:“程序运行时,允许改变程序结构或变量类型,这种语言称为动态语言”。从这个观点看,Perl,Python,Ruby是动态语言,C++,Java,C#不是动态语言。   

    尽管在这样的定义与分类下Java不是动态语言,它却有着一个非常突出的动态相关机 制:Reflection。这个字的意思是“反射、映象、倒影”,用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的 classes。

    换句话说,Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class,获悉其完整构造(但不包括methods定义),并生成其对象实体、 或对其fields设值、或唤起其methods1。

    这种“看透class”的能力(the ability of the program to examine itself)被称为introspection(内省、内观、反省)。Reflection和introspection是常被并提的两个术语。  

    JAVA反射机制主要提供了以下功能:      1.在运行时判断任意一个对象所属的类      2.在运行时构造任意一个类的对象      3.在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法(通过反射甚至可以调用private方法)      4.在运行时调用任意一个对象的方法(*****注意:前提都是在运行时,而不是在编译时)

      Java 反射相关的API简介:       位于java。lang。reflect包中        --Class类:代表一个类        --Filed类:代表类的成员变量        --Method类:代表类的方法        --Constructor类:代表类的构造方法        --Array类:提供了动态创建数组,以及访问数组的元素的静态方法。该类中的所有方法都是静态方法

    ----Class类     在 java 的Object类中的申明了数个应该在所有的java类中被改写的methods:hashCode(), equals(),clone(),toString(),getClass()等,其中的getClass()返回yigeClass 类型的对象。     Class类十分的特殊,它和一般的类一样继承自Object,其实体用以表达java程序运行时的 class和 interface,也用来表达 enum,array,primitive,Java Types 以及关键字void,当加载一个类,或者当加载器(class loader)的defineClass()被JVM调用,便产生一个Class对象,     Class是Reflection起源,针对任何你想探勘的class(类),唯有现为他产生一个Class的对象,接下来才能经由后者唤起为数十多个的反射API。

         Java允许我们从多种途径为一个类class生成对应的Class对象。          --运用 getClass():Object类中的方法,每个类都拥有此方法                                 String str="abc";                                Class cl=str.getClass();

             --运用 Class。getSuperclass():Class类中的方法,返回该Class的父类的Class         --运用 Class。forName()静态方法:         --运用 ,Class:类名.class         --运用primitive wrapper classes的TYPE语法: 基本类型包装类的TYPE,如:Integer.TYPE                      注意:TYPE的使用,只适合原生(基本)数据类型

    ----运行时生成instance      想生成对象的实体,在反射动态机制中有两种方法,一个针对无变量的构造方法,一个针对带参数的构造方法,,如果想调用带参数的构造方法,就比较的麻烦,不能直接调用Class类中的newInstance(),而是调用Constructor类中newInstance()方法,首先准备一个Class[]作为Constructor的参数类型。然后调用该Class对象的getConstructor()方法获得一个专属的Constructor的对象,最后再准备一个Object[]作为Constructor对象昂的newInstance()方法的实参。      在这里需要说明的是 只有两个类拥有newInstance()方法,分别是Class类和Constructor类Class类中的newInstance()方法是不带参数的,而Constructro类中的newInstance()方法是带参数的需要提供必要的参数。     例:      Class c=Class.forName("DynTest");      Class[] ptype=new Class[]{double.class,int.class};      Constructor ctor=c.getConstructor(ptypr);      Object[] obj=new Object[]{new Double(3.1415),new Integer(123)};      Object object=ctor.newInstance(obj);      System.out.println(object);

    ----运行时调用Method     这个动作首先准备一个Class[]{}作为getMethod(String name,Class[])方法的参数类型,接下来准备一个Obeject[]放置自变量,然后调用Method对象的invoke(Object obj,Object[])方法。     注意,在这里调用

    ----运行时调用Field内容     变更Field不需要参数和自变量,首先调用Class的getField()并指定field名称,获得特定的Field对象后便可以直接调用Field的 get(Object obj)和set(Object obj,Object value)方法

    看DEMO:

    import  java.lang.reflect.Field;   import  java.lang.reflect.InvocationTargetException;   import  java.lang.reflect.Method;     public   class  ReflectTester {          /**       * 在这个类里面存在有copy()方法,根据指定的方法的参数去 构造一个新的对象的拷贝       * 并将他返回       * @throws NoSuchMethodException        * @throws InvocationTargetException        * @throws IllegalAccessException        * @throws InstantiationException        * @throws SecurityException        * @throws IllegalArgumentException        */        public  Object copy(Object obj)  throws  IllegalArgumentException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException{                       //获得对象的类型           Class classType=obj.getClass();           System.out.println( "该对象的类型是:" +classType.toString());                       //通过默认构造方法去创建一个新的对象,getConstructor的视其参数决定调用哪个构造方法           Object objectCopy=classType.getConstructor( new  Class[]{}).newInstance( new  Object[]{});                       //获得对象的所有属性           Field[] fields=classType.getDeclaredFields();                       for ( int  i= 0 ;i             //获取数组中对应的属性               Field field=fields[i];                              String fieldName=field.getName();               String stringLetter=fieldName.substring( 0 ,  1 ).toUpperCase();                               //获得相应属性的getXXX和setXXX方法名称               String getName= "get" +stringLetter+fieldName.substring( 1 );               String setName= "set" +stringLetter+fieldName.substring( 1 );                               //获取相应的方法               Method getMethod=classType.getMethod(getName,  new  Class[]{});               Method setMethod=classType.getMethod(setName,  new  Class[]{field.getType()});                               //调用源对象的getXXX()方法               Object value=getMethod.invoke(obj,  new  Object[]{});               System.out.println(fieldName+ " :" +value);                               //调用拷贝对象的setXXX()方法               setMethod.invoke(objectCopy, new  Object[]{value});                                         }                       return  objectCopy;                  }                      public   static   void  main(String[] args)  throws  IllegalArgumentException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException {           Customer customer= new  Customer();           customer.setName( "hejianjie" );           customer.setId( new  Long( 1234 ));           customer.setAge( 19 );                      Customer customer2= null ;           customer2=(Customer) new  ReflectTester().copy(customer);           System.out.println(customer.getName()+ " " +customer2.getAge()+ " " +customer2.getId());                      System.out.println(customer);           System.out.println(customer2);                    }     }       class  Customer{               private  Long id;               private  String name;               private   int  age;                      public  Customer(){                  }          public   int  getAge() {            return  age;       }            public   void  setAge( int  age) {            this .age = age;       }            public  Long getId() {            return  id;       }            public   void  setId(Long id) {            this .id = id;       }            public  String getName() {            return  name;       }            public   void  setName(String name) {            this .name = name;       }          }  --------------------------------------------------------------------------------import  java.lang.reflect.Array;     public   class  ArrayTester1 {          /**       * 此类根据反射来创建       * 一个动态的数组        */        public   static   void  main(String[] args)  throws  ClassNotFoundException {                      Class classType=Class.forName( "java.lang.String" );                      Object array= Array.newInstance(classType, 10 );   //指定数组的类型和大小                        //对索引为5的位置进行赋值           Array.set(array,  5 ,  "hello" );                      String s=(String)Array.get(array,  5 );                      System.out.println(s);                                  //循环遍历这个动态数组            for ( int  i= 0 ;i<((String[])array).length;i++){                              String str=(String)Array.get(array, i);                              System.out.println(str);           }         }     }   

     

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