Java 反射

tech2024-07-22  42


反射

什么是反射?

反射就是在运行时才知道要操作的类是什么,并且可以在运行时获取类的完整构造,并调用对应的方法。

Java Reflection

Reflection(反射)是被视为动态语言的关键,反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息,并能直接操作任意对象的内部属性及方法

Java反射机制提供的功能

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成员变量和方法

反射相关的主要API:

java.lang.Class:代表一个类java.lang.reflect.Method:代表类的方法java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造方法

Java让我们在运行时识别对象和类的信息,主要有2种方式:一种是传统的RTTI(Run-Time Type Identification),它假定我们在编译时已经知道了所有的类型信息;另一种是反射机制,它允许我们在运行时发现和使用类的信息。

一句话概括就是使用反射可以赋予jvm动态编译的能力,否则类的元数据信息只能用静态编译的方式实现。

Java中编译类型有两种:

静态编译:在编译时确定类型,绑定对象即通过。动态编译:运行时确定类型,绑定对象。动态编译最大限度地发挥了Java的灵活性,体现了多态的应用,可以减低类之间的耦合性。

一般情况下,我们使用某个类时必定知道它是什么类,是用来做什么的。于是我们直接对这个类进行实例化,之后使用这个类对象进行操作。

Apple apple= newApple(); //直接初始化 apple.setPrice(4);

而反射则是一开始并不知道我要初始化的类对象是什么,自然也无法使用new 关键字来创建对象了。这时候,我们使用JDK 提供的反射API 进行反射调用:

Classclz= Class.forName("com.hpe.reflect.Apple"); Method method= clz.getMethod("setPrice", int.class); Constructor constructor= clz.getConstructor(); Objectobject= constructor.newInstance(); method.invoke(object, 4);

Class 类

在Object类中定义了public final Class getClass()方法,此方法将被所有子类继承,该方法返回值的类型是一个Class类,此类是Java反射的源头,可以通过对象反射求出类的名称。

Class类的常用方法

方法名功能说明static Class forName(String name)返回指定类名name 的Class 对象Object newInstance()调用缺省构造函数,返回该Class对象的一个实例getName()返回此Class对象所表示的实体(类、接口、数组类、基本类型或void)名称Class getSuperClass()返回当前Class对象的父类的Class对象Class [] getInterfaces()获取当前Class对象的接口ClassLoader getClassLoader()返回该类的类加载器Class getSuperclass()返回表示此Class所表示的实体的超类的ClassConstructor[] getConstructors()返回一个包含某些Constructor对象的数组Field[] getDeclaredFields()返回Field对象的一个数组Method getMethod(String name,Class… paramTypes)返回一个Method对象,此对象的形参类型为paramType

实例化Class类对象

1.若已知具体的类,通过类的class属性获取,该方法最为安全可靠,程序性能最高

Class clazz= String.class;

2.已知某个类的实例,调用该实例的getClass()方法获取Class对象

Class clazz= “www.baidu.com”.getClass();

3.已知一个类的全类名,且该类在类路径下,可通过Class类的静态方法forName()获取,可能抛出ClassNotFoundException

Class clazz= Class.forName(“java.lang.String”);

ClassLoader

类加载器是用来把类(class)装载进内存的。JVM 规范定义了两种类型的类加载器:启动类加载器(bootstrap)和用户自定义加载器(user-defined class loader)。JVM在运行时会产生3个类加载器组成的初始化加载器层次结构,如下图所示:

1.获取一个系统类加载器

ClassLoaderclassloader= ClassLoader.getSystemClassLoader(); System.out.println(classloader);

2.获取系统类加载器的父类加载器,即扩展类加载器

classloader= classloader.getParent(); System.out.println(classloader);

3.获取扩展类加载器的父类加载器,即引导类加载器

classloader= classloader.getParent(); System.out.println(classloader);

4.测试当前类由哪个类加载器进行加载

classloader = Class.forName("exer2.ClassloaderDemo").getClassLoader(); System.out.println(classloader);

5.测试JDK提供的Object类由哪个类加载器加载

classloader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader(); System.out.println(classloader);

6.关于类加载器的一个主要方法

/*getResourceAsStream(String str):获取类路径下的指定文件的输入流*/ InputStreamin = null; in = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("exer2\\test.properties"); System.out.println(in);

通过反射调用类的完整结构

1.实现的全部接口

​ ➢public Class<?>[] getInterfaces() //确定此对象所表示的类或接口实现的接口。

2.所继承的父类

​ ➢public Class<? Super T> getSuperclass() //返回表示此Class 所表示的实体(类、接口、基本类型)的父类的Class。

3.全部的构造器

​ ➢public Constructor[] getConstructors() 返回此Class 对象所表示的类的所有public构造方法。

​ ➢public Constructor[] getDeclaredConstructors()返回此Class 对象表示的类声明的所有构造方法。

Constructor类中:

取得修饰符:public intgetModifiers();

取得方法名称: public String getName();

取得参数的类型:public Class<?>[] getParameterTypes();

4.全部的方法

​ ➢public Method[] getDeclaredMethods()返回此Class对象所表示的类或接口的全部方法

​ ➢public Method[] getMethods() 返回此Class对象所表示的类或接口的public的方法

Method类中:

public Class<?> getReturnType()取得全部的返回值public Class<?>[] getParameterTypes()取得全部的参数public intgetModifiers()取得修饰符public Class<?>[] getExceptionTypes()取得异常信息

5.全部的Field

​ ➢public Field[] getFields() 返回此Class对象所表示的类或接口的public的Field。

​ ➢public Field[] getDeclaredFields() 返回此Class对象所表示的类或接口的全部Field。

Field方法中:

public intgetModifiers() 以整数形式返回此Field的修饰符public Class<?> getType() 得到Field的属性类型public String getName() 返回Field的名称。

6.Annotation相关

​ ➢get Annotation(Class annotationClass)

​ ➢getDeclaredAnnotations()

7.泛型相关

​ 获取父类泛型类型:Type getGenericSuperclass()

​ 泛型类型:ParameterizedType

​ 获取实际的泛型类型参数数组: getActualTypeArguments()


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