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Java動態性之反射機制(reflection)

clas nts 一次 完全 名稱 set 靜態類 對象實例 以及

說到反射機制,第一次接觸的人可能會比較懵,反射?什麽反射?怎麽反射?反射是幹嘛的?下面我將在這篇文章中講講Java的反射機制

不過在這之前,還有一個問題需要解決,標題名中的動態性,說起動態性,我先介紹介紹動態語言和靜態語言

靜態語言

  靜態語言是在編譯時變量的數據類型即可確定的語言,多數靜態類型語言要求在使用變量之前必須聲明數據類型。 例如:C++、Java、Delphi、C#等。

動態語言

  動態語言是在運行時確定數據類型的語言。變量使用之前不需要類型聲明,通常變量的類型是被賦值的那個值的類型。 例如PHP/ASP/Ruby/Python/Perl/ABAP/SQL/JavaScript/Unix Shell等等。並且動態語言,是指程序在運行時可以改變其結構:新的函數可以引進,已有的函數可以被刪除等結構上的變化。

  這時可能你就會有疑問了,既然Java屬於靜態語言,又怎麽會有動態性?其一就是Java存在與動態性相關的機制:反射機制。Java通過反射機制,可以在程序運行時加載,探知和使用編譯期間完全未知的類,並且可以生成相關類對象實例,從而可以調用其方法或則改變某個屬性值。所以JAVA也可以算得上是一個半動態的語言。

下面來講講反射機制

  反射機制概念
    在Java中的反射機制是指在運行狀態中,對於任意一個類都能夠知道這個類所有的屬性和方法;並且對於任意一個對象,都能夠調用它的任意一個方法;這種動態獲取信息以及動態調用對象方法的功能稱為Java語言的反射機制。

  反射的原理在於Class對象

    看一看程序加載的過程

從圖中大概可以看出反射是幹什麽用的了,那接下來就講講有關反射的其他方面

  反射的API

    反射API用來生成JVM中的類、接口或則對象的信息。
    - Class類:反射的核心類,可以獲取類的屬性,方法等信息。
    - Field類:Java.lang.reflec包中的類,表示類的成員變量,可以用來獲取和設置類之中的屬性值。
    - Method類: Java.lang.reflec包中的類,表示類的方法,它可以用來獲取類中的方法信息或者執行方法。
    - Constructor類: Java.lang.reflec包中的類,表示類的構造方法。

下面就來講講怎麽使用反射了  

1.步驟

獲取想要操作的類的Class對象
調用Class類中的方法
使用反射API來操作這些信息
2.獲取Class對象的方法

復制代碼
//假設我們有一個Student類
方法一、(推薦)
Class clas = Class.forName("first.Student");//“”裏寫的是類的全路徑

方法二、
Student stu = new Student();
Class clas = stu.getClass();

方法三、
Class clas = Student.Class;

復制代碼
可以試試用兩個不同的方法獲取clas1和clas2,然後System.ou.println(clas1==clas2)看看會輸出什麽,原因在圖上

3.獲取構造方法、字段、main方法並調用

Student.java

復制代碼
public class Student {
public String name;
protected int age;
char sex;
private String phoneNum;

public static void main(String[] args) {

    System.out.println("main方法執行了。。。");

}
//---------------構造方法-------------------
Student(String str) {
    System.out.println("(默認)的構造方法 s = " + str);
}

// 無參構造方法
public Student() {
    System.out.println("調用了公有、無參構造方法執行了。。。");
}

// 有一個參數的構造方法
public Student(char name) {

    System.out.println("姓名:" + name);
}

// 有多個參數的構造方法
public Student(String name, int age) {
    this.name=name;this.age=age;
    System.out.println("姓名:" + name + "年齡:" + age);// 這的執行效率有問題,以後解決。
}

// 受保護的構造方法
protected Student(boolean n) {
    System.out.println("受保護的構造方法 n = " + n);
}

// 私有構造方法
private Student(int age) {
    System.out.println("私有的構造方法   年齡:" + age);
}

public String toString() {
    return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex
            + ", phoneNum=" + phoneNum + "]";
}

}
復制代碼
Constructors.java(構造方法)

復制代碼
package first;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class Constructors {
public static void main(String[] args) throws Exception {

    Class clas=Class.forName("first.Student");

    System.out.println("所有公有構造方法");
    Constructor[] conArry=clas.getConstructors();
    for(int i=0;i<conArry.length;i++) {
        System.out.println(conArry[i]);
    }

    System.out.println("所有的構造方法");
    conArry=clas.getDeclaredConstructors();
    for(int i=0;i<conArry.length;i++) {
        System.out.println(conArry[i]);
    }

    System.out.println("獲取公有無參的構造方法");
    Constructor con=clas.getConstructor(null);
    System.out.println("con="+con);
    Object obj=con.newInstance();

    System.out.println("獲取私有構造方法,並調用");
    con=clas.getDeclaredConstructor(char.class);
    System.out.println(con);
    //con.setAccessible(true);//暴力訪問,針對private方法和字段時使用
    obj=con.newInstance(‘a‘);//創建對象
}

}
復制代碼
輸出

復制代碼
所有公有構造方法
public first.Student(char)
public first.Student()
public first.Student(java.lang.String,int)
所有的構造方法
protected first.Student(boolean)
private first.Student(int)
public first.Student(char)
public first.Student()
first.Student(java.lang.String)
public first.Student(java.lang.String,int)
獲取公有無參的構造方法
con=public first.Student()
調用了公有、無參構造方法執行了。。。
獲取私有構造方法,並調用
public first.Student(char)
姓名:a
復制代碼
Fields.java(字段)

復制代碼
package first;

import java.lang.reflect.Field;

public class Fields {

public static void main(String[] args)throws Exception {
    // TODO Auto-generated method stub
    Class StuClass=Class.forName("first.Student");

    System.out.println("獲取所有公有的字段");
    Field[] fieldArry=StuClass.getFields();
    for(Field f:fieldArry) {
        System.out.println(f);
    }
    System.out.println("獲取所有的字段(包括私有、受保護、默認的)");
    fieldArry=StuClass.getDeclaredFields();
    for(Field f:fieldArry) {
        System.out.println(f);
    }
    System.out.println("獲取公有字段並調用");
    Field f = StuClass.getField("name");
    System.out.println(f);
    Object obj=StuClass.getConstructor().newInstance();
    StuClass.getConstructor(String.class,int.class).newInstance("a",10);
    f.set(obj, "b");
    Student stu=(Student)obj;
    System.out.println(stu.name);

    System.out.println("獲取私有字段並調用");
    f = StuClass.getDeclaredField("phoneNum");
    System.out.println(f);
    f.setAccessible(true);//暴力反射,解除私有限定
    f.set(obj, "18888889999");
    System.out.println("驗證電話:" + stu);
}

}
復制代碼
輸出

復制代碼
獲取所有公有的字段
public java.lang.String first.Student.name
獲取所有的字段(包括私有、受保護、默認的)
public java.lang.String first.Student.name
protected int first.Student.age
char first.Student.sex
private java.lang.String first.Student.phoneNum
獲取公有字段並調用
public java.lang.String first.Student.name
調用了公有、無參構造方法執行了。。。
姓名:a年齡:10
b
獲取私有字段並調用
private java.lang.String first.Student.phoneNum
驗證電話:Student [name=b, age=0, sex=
復制代碼
Main.java

復制代碼
package first;

import java.lang.reflect.Method;

public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
// 1、獲取Student對象的字節碼
Class clazz = Class.forName("first.Student");

        // 2、獲取main方法

        Method methodMain = clazz.getMethod("main", String[].class);// 第一個參數:方法名稱,第二個參數:方法形參的類型,

        // 3、調用main方法
        // methodMain.invoke(null, new String[]{"a","b","c"});
        // 第一個參數,對象類型,因為方法是static靜態的,所以為null可以,第二個參數是String數組
        // 這裏拆的時候將 new String[]{"a","b","c"} 拆成3個對象。。。所以需要將它強轉。
        methodMain.invoke(null, (Object) new String[] {});// 方式一
        // methodMain.invoke(null, new Object[]{new String[]{"a","b","c"}});//方式二
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

}

Java動態性之反射機制(reflection)