Java反射機制詳解

2019-11-06 06:54:22

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概要：

java反射機制詳解

| |目錄

1反射機制是什么2反射機制能做什么3反射機制的相關API·通過一個對象獲得完整的包名和類名·實例化Class類對象·獲取一個對象的父類與實現的接口·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·獲取某個類的全部屬性·獲取某個類的全部方法·通過反射機制調用某個類的方法·通過反射機制操作某個類的屬性·反射機制的動態代理4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。·通過反射取得并修改數組的信息·通過反射機制修改數組的大小·將反射機制應用于工廠模式

1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。

2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。

3反射機制的相關API

通過一個對象獲得完整的包名和類名

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12345678 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

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123456789101112131415 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

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1234567891011121314151617181920 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

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12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626364656667686970 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()); else System.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; } @Override public String toString() { return "User [age=" + age + ", name=" + name + "]"; }}

獲取某個類的全部屬性

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123456789101112131415161718192021222324252627282930313233 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

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123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839 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

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1234567891011121314151617181920212223 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

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1234567891011121314 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

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1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950 // 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); }}

4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。

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1234567891011 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

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12345678910111213 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

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1234567891011121314151617181920212223242526272829303132 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

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1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647 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(); } }}