Java反射機制
反射機制是什么
反射機制是在運行狀態中,對于任意一個類,都能夠知道這個類的所有屬性和方法;對于任意一個對象,都能夠調用它的任意一個方法和屬性;這種動態獲取的信息以及動態調用對象的方法的功能稱為java語言的反射機制。
反射機制能做什么
反射機制主要提供了以下功能:
- 在運行時判斷任意一個對象所屬的類;
- 在運行時構造任意一個類的對象;
- 在運行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法;
- 在運行時調用任意一個對象的方法;
- 生成動態代理。
反射機制的相關API
通過一個對象獲得完整的包名和類名
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());// 結果 net.xsoftlab.baike.TestReflect}
}
實例化Class類對象
package net.xsoftlab.baike;
public class TestReflect {public static void main(String[] args) throws Exception {Class<?> class1 = null;Class<?> class2 = null;Class<?> class3 = null;// 一般采用這種形式class1 = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect");class2 = new TestReflect().getClass();class3 = TestReflect.class;System.out.println("類名稱 " + class1.getName());System.out.println("類名稱 " + class2.getName());System.out.println("類名稱 " + class3.getName());}
}
獲取一個對象的父類與實現的接口
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");// 取得父類Class<?> parentClass = clazz.getSuperclass();System.out.println("clazz的父類為:" + parentClass.getName());// clazz的父類為: java.lang.Object// 獲取所有的接口Class<?> intes[] = clazz.getInterfaces();System.out.println("clazz實現的接口有:");for (int i = 0; i < intes.length; i++) {System.out.println((i + 1) + ":" + intes[i].getName());}// clazz實現的接口有:// 1:java.io.Serializable}
}
獲取某個類中的全部構造函數-詳見下例
通過反射機制實例化一個類的對象
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");// 第一種方法,實例化默認構造方法,調用set賦值User user = (User) class1.newInstance();user.setAge(20);user.setName("Rollen");System.out.println(user);// 結果 User [age=20, name=Rollen]// 第二種方法 取得全部的構造函數 使用構造函數賦值Constructor<?> cons[] = class1.getConstructors();// 查看每個構造方法需要的參數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());elseSystem.out.print(clazzs[j].getName() + ",");}System.out.println(")");}// 結果// cons[0] (java.lang.String)// cons[1] (int,java.lang.String)// cons[2] ()user = (User) cons[0].newInstance("Rollen");System.out.println(user);// 結果 User [age=0, name=Rollen]user = (User) cons[1].newInstance(20, "Rollen");System.out.println(user);// 結果 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;}@Overridepublic String toString() {return "User [age=" + age + ", name=" + name + "]";}
}
獲取某個類的全部屬性
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("===============本類屬性===============");// 取得本類的全部屬性Field[] field = clazz.getDeclaredFields();for (int i = 0; i < field.length; i++) {// 權限修飾符int mo = field[i].getModifiers();String priv = Modifier.toString(mo);// 屬性類型Class<?> type = field[i].getType();System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + field[i].getName() + ";");}System.out.println("==========實現的接口或者父類的屬性==========");// 取得實現的接口或者父類的屬性Field[] filed1 = clazz.getFields();for (int j = 0; j < filed1.length; j++) {// 權限修飾符int mo = filed1[j].getModifiers();String priv = Modifier.toString(mo);// 屬性類型Class<?> type = filed1[j].getType();System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + filed1[j].getName() + ";");}}
}
獲取某個類的全部方法
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();}}
}
通過反射機制調用某個類的方法
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");// 調用TestReflect類中的reflect1方法Method method = clazz.getMethod("reflect1");method.invoke(clazz.newInstance());// Java 反射機制 - 調用某個類的方法1.// 調用TestReflect的reflect2方法method = clazz.getMethod("reflect2", int.class, String.class);method.invoke(clazz.newInstance(), 20, "張三");// Java 反射機制 - 調用某個類的方法2.// age -> 20. name -> 張三}public void reflect1() {System.out.println("Java 反射機制 - 調用某個類的方法1.");}public void reflect2(int age, String name) {System.out.println("Java 反射機制 - 調用某個類的方法2.");System.out.println("age -> " + age + ". name -> " + name);}
}
通過反射機制操作某個類的屬性
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();// 可以直接對 private 的屬性賦值Field field = clazz.getDeclaredField("proprety");field.setAccessible(true);field.set(obj, "Java反射機制");System.out.println(field.get(obj));}
}
反射機制的動態代理
// 獲取類加載器的方法
TestReflect testReflect = new TestReflect();System.out.println("類加載器 " + testReflect.getClass().getClassLoader().getClass().getName());
package net.xsoftlab.baike;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
//定義項目接口
interface Subject {public String say(String name, int age);
}
// 定義真實項目
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中有三種類類加載器。* * 1)Bootstrap ClassLoader 此加載器采用c++編寫,一般開發中很少見。* * 2)Extension ClassLoader 用來進行擴展類的加載,一般對應的是jrelibext目錄中的類* * 3)AppClassLoader 加載classpath指定的類,是最常用的加載器。同時也是java中默認的加載器。* * 如果想要完成動態代理,首先需要定義一個InvocationHandler接口的子類,已完成代理的具體操作。* * @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);}
}
反射機制的應用實例
在泛型為Integer的ArrayList中存放一個String類型的對象。
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反射機制實例。");System.out.println(list.get(0));}
}
通過反射取得并修改數組的信息
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("數組類型: " + demo.getName());System.out.println("數組長度 " + Array.getLength(temp));System.out.println("數組的第一個元素: " + Array.get(temp, 0));Array.set(temp, 0, 100);System.out.println("修改之后數組第一個元素為: " + Array.get(temp, 0));}
}
通過反射機制修改數組的大小
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);}// 修改數組大小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("數組長度為: " + Array.getLength(obj));for (int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++) {System.out.print(Array.get(obj, i) + " ");}System.out.println();}
}
將反射機制應用于工廠模式
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;}
}
/*** 對于普通的工廠模式當我們在添加一個子類的時候,就需要對應的修改工廠類。 當我們添加很多的子類的時候,會很麻煩。* Java 工廠模式可以參考* http://baike.xsoftlab.net/view/java-factory-pattern* * 現在我們利用反射機制實現工廠模式,可以在不修改工廠類的情況下添加任意多個子類。* * 但是有一點仍然很麻煩,就是需要知道完整的包名和類名,這里可以使用properties配置文件來完成。* * java 讀取 properties 配置文件 的方法可以參考* 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();}}
}
轉自Java反射機制詳解