Java中有關反射機制的深入理解-java教程-PHP中文網

這篇文章主要介紹了Java反射機制深入理解的相關資料,希望透過本文大家能理解這部分內容，需要的朋友可以參考下

Java反射機制深入理解

一.概念　　

#就是反射Java的各種成分對應成對應的Java類別。

Class類別的建構方法是private，由JVM建立。

反射是java語言的特性，它允程式在執行時（注意不是編譯的時候）來進行自我檢查並且對內部的成員進行操作。例如它允許一個java的類別取得他所有的成員變數和方法並且顯示出來。 Java 的這項能力在實際應用上也許用得不是很多，但是在其它的程式設計語言中根本就不存在這一特性。例如，Pascal、C 或 C++ 中就沒有辦法在程式中取得函數定義相關的資訊。（取自Sun）

JavaBean 是 reflection 的實際應用之一，它能讓一些工具視覺化的操作軟體元件。這些工具透過 reflection 動態的載入並取得 Java 元件(類別) 的屬性。

反射是從1.2就有的，後面的三大框架都會用到反射機制,牽涉到類別」Class”,無法直接new CLass()，其物件是記憶體裡的一份字節碼.　　

Class 類別的實例表示正在執行的Java 應用程式中的類別和介面。枚舉是一種類，註解是一種介面。每個數組屬於被映射為 Class 物件的一個類，所有具有相同元素類型和維數的數組都共用該 Class 物件。基本的 Java型別（boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double）和關鍵字 void 也表示為 Class 物件。 Class 沒有公共構造方法。 Class 物件是在載入類別時由 Java 虛擬機器以及透過呼叫類別載入器中的 defineClass 方法自動建構的。

 Person p1 = new Person();
 //下面的这三种方式都可以得到字节码
 CLass c1 = Date.class();
 p1.getClass(); 
 //若存在则加载，否则新建,往往使用第三种,类的名字在写源程序时不需要知道，到运行时再传递过来
 Class.forName("java.lang.String");

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CLass.forName()字節碼已經載入到java虛擬機器中，去得到字節碼；java虛擬機中還沒有產生字節碼用類加載器進行加載，加載的字節碼緩衝到虛擬機器中。　

考慮下面這個簡單的例子，讓我們看看 reflection 是如何運作的。

import java.lang.reflect.*; 

public class DumpMethods { 
  public static void main(String args[]) { 
   try { 
      Class c = Class.forName("java.util.Stack"); 

      Method m[] = c.getDeclaredMethods(); 

      for (int i = 0; i < m.length; i++) 
        System.out.println(m[i].toString()); 
   } 
   catch (Throwable e){ 
      System.err.println(e); 
   } 
  } 
}

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 public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.pop() 
 public java.lang.Object java.util.Stack.push(java.lang.Object) 
 public boolean java.util.Stack.empty() 
 public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.peek() 
 public synchronized int java.util.Stack.search(java.lang.Object)

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這樣就列出了java.util.Stack 類別的各方法名稱以及它們的限制符和傳回型別。這個程式使用 Class.forName 載入指定的類，然後呼叫 getDeclaredMethods 來取得這個類別中定義了的方法清單。 java.lang.reflect.Methods 是用來描述某個類別中單一方法的類別。

以下範例使用Class 物件來顯示物件的類別名稱：

 void printClassName(Object obj) {
     System.out.println("The class of " + obj +
               " is " + obj.getClass().getName());
   }

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也可以使用一個類別字面值（JLS Section 15.8.2）來取得指定類型（或void）的Class 物件。例如：

System.out.println("The name of class Foo is: "+Foo.class.getName());

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在沒有物件實例的時候，主要有兩種辦法。

//获得类类型的两种方式    
Class cls1 = Role.class;    
Class cls2 = Class.forName("yui.Role");

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注意第二種方式中，forName中的參數一定是完整的類別名稱（套件名稱+類別名稱），而這個方法需要擷取例外。現在得到cls1就可以建立一個Role類別的實例了，利用Class的newInstance方法相當於呼叫類別的預設的建構器。

 Object o = cls1.newInstance(); 
 //创建一个实例    
//Object o1 = new Role();  //与上面的方法等价

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二.常用方法

#1.isPrimitive(判斷是否為基本型別的字節碼)

public class TestReflect {
  public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    String str = "abc";
    Class cls1 = str.getClass();
    Class cls2 = String.class;
    Class cls3 = null;//必须要加上null
    try {
      cls3 = Class.forName("java.lang.String");
    } catch (ClassNotFoundException e) {
      // TODO Auto-generated catch block
      e.printStackTrace();
    }
    System.out.println(cls1==cls2);
    System.out.println(cls1==cls3);

    System.out.println(cls1.isPrimitive());
    System.out.println(int.class.isPrimitive());//判定指定的 Class 对象是否表示一个基本类型。
    System.out.println(int.class == Integer.class);
    System.out.println(int.class == Integer.TYPE);
    System.out.println(int[].class.isPrimitive());
    System.out.println(int[].class.isArray());
  }
}
/*
 * true
true
false
true
false
true
false
true

 */
*/

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2.getConstructor和getConstructors()

java中建構方法沒有先後順序，透過型別和參數個數來區分。

/**
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 */
public class TestReflect {
  public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException {
    // TODO Auto-generated method stub
    String str = "abc";

    System.out.println(String.class.getConstructor(StringBuffer.class));
  }
}

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3.Filed類別代表某一類別中的一個成員變數。

import java.lang.reflect.Field;
public class TestReflect {
  public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {
    ReflectPointer rp1 = new ReflectPointer(3,4);
    Field fieldx = rp1.getClass().getField("x");//必须是x或者y
    System.out.println(fieldx.get(rp1));

    /*
     * private的成员变量必须使用getDeclaredField，并setAccessible(true),否则看得到拿不到
     */
    Field fieldy = rp1.getClass().getDeclaredField("y");
    fieldy.setAccessible(true);//暴力反射
    System.out.println(fieldy.get(rp1));

  }
}

class ReflectPointer {

  public int x = 0;
  private int y = 0;

  public ReflectPointer(int x,int y) {//alt + shift +s相当于右键source
    super();
    // TODO Auto-generated constructor stub
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

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三.典型範例

#1.將所有String類型的成員變數裡的b改成a 。

import java.lang.reflect.Field;
public class TestReflect {
  public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {
    ReflectPointer rp1 = new ReflectPointer(3,4);
    changeBtoA(rp1);
    System.out.println(rp1);

  }

  private static void changeBtoA(Object obj) throws RuntimeException, Exception {
    Field[] fields = obj.getClass().getFields();

    for(Field field : fields) {
      //if(field.getType().equals(String.class))
      //由于字节码只有一份,用equals语义不准确
      if(field.getType()==String.class) {
        String oldValue = (String)field.get(obj);
        String newValue = oldValue.replace(&#39;b&#39;, &#39;a&#39;);
        field.set(obj,newValue);
      }
    }
  }
}

class ReflectPointer {

  private int x = 0;
  public int y = 0;
  public String str1 = "ball";
  public String str2 = "basketball";
  public String str3 = "itcat";

  public ReflectPointer(int x,int y) {//alt + shift +s相当于右键source
    super();
    // TODO Auto-generated constructor stub
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  @Override
  public String toString() {
    return "ReflectPointer [str1=" + str1 + ", str2=" + str2 + ", str3="
        + str3 + "]";
  }
}

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2.寫一個程式根據使用者提供的類別名，呼叫該類別的里的main方法。

為什麼要用反射的方式呢？

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
/**
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 */
public class TestReflect {
  public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {
    String str = args[0];
    /*
     * 这样会数组角标越界，因为压根没有这个字符数组
     * 需要右键在run as-configurations-arguments里输入b.Inter（完整类名）
     * 
     */
    Method m = Class.forName(str).getMethod("main",String[].class);
    //下面这两种方式都可以,main方法需要一个参数

    m.invoke(null, new Object[]{new String[]{"111","222","333"}});
    m.invoke(null, (Object)new String[]{"111","222","333"});//这个可以说明，数组也是Object
    /*
     * m.invoke(null, new String[]{"111","222","333"})
     * 上面的不可以,因为java会自动拆包
     */
  }
}

class Inter {
  public static void main(String[] args) {
    for(Object obj : args) {
      System.out.println(obj);
    }
  }
}

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3.模擬instanceof 運算子

class S { 
}  

public class IsInstance { 
  public static void main(String args[]) { 
   try { 
      Class cls = Class.forName("S"); 
      boolean b1 = cls.isInstance(new Integer(37)); 
      System.out.println(b1); 
      boolean b2 = cls.isInstance(new S()); 
      System.out.println(b2); 
   } 
   catch (Throwable e) { 
      System.err.println(e); 
   } 
  } 
}

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在這個範例中建立了一個S 類別的Class 對象，然後檢查一些物件是否是S的實例。 Integer(37) 不是，但 new S()是。

四.Method類別

代表類別（不是物件）中的某一方法。

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
/*
 * 人在黑板上画圆，涉及三个对象,画圆需要圆心和半径，但是是私有的，画圆的方法
 * 分配给人不合适。Java学习交流QQ群：589809992 我们一起学Java！
 * 
 * 司机踩刹车，司机只是给列车发出指令，刹车的动作还需要列车去完成。
 * 
 * 面试经常考面向对象的设计，比如人关门，人只是去推门。
 * 
 * 这就是专家模式：谁拥有数据，谁就是专家,方法就分配给谁
 */
public class TestReflect {
  public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {
    String str = "shfsfs";
    //包开头是com表示是sun内部用的，java打头的才是用户的
    Method mtCharAt = String.class.getMethod("charAt", int.class);
    Object ch = mtCharAt.invoke(str,1);//若第一个参数是null，则肯定是静态方法
    System.out.println(ch);

    System.out.println(mtCharAt.invoke(str, new Object[]{2}));//1.4语法

  }

}

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五.陣列的反射

Array工具類別用於完成陣列的反射運算。

同類型同緯度有相同的字節碼。

int.class和Integer.class不是同一份字節碼，Integer.TYPE，TYPE代表包裝類別對應的基本類別的字節碼int.class==Integer.TYPE

import java.util.Arrays;

/*
 * 从这个例子看出即便字节码相同但是对象也不一定相同,根本不是一回事
 * 
 */
public class TestReflect {
  public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {
    int[] a = new int[3];
    int[] b = new int[]{4,5,5};//直接赋值后不可以指定长度，否则ＣＥ
    int[][] c = new int[3][2];
    String[] d = new String[]{"jjj","kkkk"};
    System.out.println(a==b);//false
    System.out.println(a.getClass()==b.getClass());//true
    //System.out.println(a.getClass()==d.getClass());  //比较字节码a和cd也没法比
    System.out.println(a.getClass());//输出class [I
    System.out.println(a.getClass().getName());//输出[I,中括号表示数组，I表示整数

    System.out.println(a.getClass().getSuperclass());//输出class java.lang.Object
    System.out.println(d.getClass().getSuperclass());//输出class java.lang.Object

    //由于父类都是Object,下面都是可以的
    Object obj1 = a;//不可是Object[]
    Object obj2 = b;
    Object[] obj3 = c;//基本类型的一位数组只可以当做Object，非得还可以当做Object[]
    Object obj4 = d;

    //注意asList处理int[]和String[]的区别
    System.out.println(Arrays.asList(b));//1.4没有可变参数，使用的是数组,[[I@1bc4459]
    System.out.println(Arrays.asList(d));//[jjj, kkkk]

  }
}

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六.結束語　

以上就是反射機制的簡單的使用，顯然學過spring的朋友一定明白了，為什麼可以通過配置文件就可以讓我們獲得指定的方法和變量，在我們創建對象的時候都是通過傳進string實現的，就好像你需要什麼，我們去為你生產，還有我們一直在用Object,這就說明java語言的動態特性，依賴性大大的降低了。

以上是Java中有關反射機制的深入理解的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！