ava中的反射機制你知道什麼?
一.概念
反射就是把Java的各種成分對映成相應的Java類。
Class類的構造方法是private,由JVM建立。
反射是java語言的一個特性,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的類獲取他所有的成員變數和方法並且顯示出來。Java 的這一能力在實際應用中也許用得不是很多,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 或者 C++ 中就沒有辦法在程式中獲得函式定義相關的資訊。(來自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。這些工具通過 reflection 動態的載入並取得 Java 元件(類) 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,涉及到類"Class",無法直接new CLass(),其物件是記憶體裡的一份位元組碼.
Class 類的例項表示正在執行的 Java 應用程式中的類和介面。列舉是一種類,註釋是一種介面。每個陣列屬於被對映為 Class 物件的一個類,所有具有相同元素型別和維數的陣列都共享該 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 物件是在載入類時由 Java 虛擬機器以及通過呼叫類載入器中的 defineClass 方法自動構造的。
Person p1 = new Person(); //下面的這三種方式都可以得到位元組碼 CLass c1 = Date.class(); p1.getClass(); //若存在則載入,否則新建,往往使用第三種,類的名字在寫源程式時不需要知道,到執行時再傳遞過來 Class.forName("java.lang.String");
CLass.forName()位元組碼已經載入到java虛擬機器中,去得到位元組碼;java虛擬機器中還沒有生成位元組碼 用類載入器進行載入,載入的位元組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 是如何工作的。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); } } }
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)
這樣就列出了java.util.Stack 類的各方法名以及它們的限制符和返回型別。這個程式使用 Class.forName 載入指定的類,然後呼叫 getDeclaredMethods 來獲取這個類中定義了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用來描述某個類中單個方法的一個類。
以下示例使用 Class 物件來顯示物件的類名:
void printClassName(Object obj) { System.out.println("The class of " + obj + " is " + obj.getClass().getName()); }
還可以使用一個類字面值(JLS Section 15.8.2)來獲取指定型別(或 void)的 Class 物件。例如:
System.out.println("The name of class Foo is: "+Foo.class.getName());
在沒有物件例項的時候,主要有兩種辦法。
//獲得類型別的兩種方式 。 Class cls1 = Role.class; Class cls2 = Class.forName("yui.Role");
注意第二種方式中,forName中的引數一定是完整的類名(包名+類名),並且這個方法需要捕獲異常。現在得到cls1就可以建立一個Role類的例項了,利用Class的newInstance方法相當於呼叫類的預設的構造器。
Object o = cls1.newInstance(); //建立一個例項 //Object o1 = new Role();//與上面的方法等價
二.常用方法
1.isPrimitive(判斷是否是基本型別的位元組碼)
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;//必須要加上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 物件是否表示一個基本型別。 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 */ */
2.getConstructor和getConstructors()
java中構造方法沒有先後順序,通過型別和引數個數區分。
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)); } }
3.Filed類代表某一類中的一個成員變數。
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");//必須是x或者y System.out.println(fieldx.get(rp1)); /* * private的成員變數必須使用getDeclaredField,並setAccessible(true),否則看得到拿不到 */ 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相當於右鍵source super(); // TODO Auto-generated constructor stub this.x = x; this.y = y; } }
三.典型例題
1.將所有String型別的成員變數裡的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)) //由於位元組碼只有一份,用equals語義不準確 if(field.getType()==String.class) { String oldValue = (String)field.get(obj); String newValue = oldValue.replace('b', 'a'); 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相當於右鍵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 + "]"; } }
2.寫一個程式根據使用者提供的類名,呼叫該類的裡的main方法。
為什麼要用反射的方式呢?
import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Method; public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception { String str = args[0]; /* * 這樣會陣列角標越界,因為壓根沒有這個字元陣列 * 需要右鍵在run as-configurations-arguments裡輸入b.Inter(完整類名) * */ Method m = Class.forName(str).getMethod("main",String[].class); //下面這兩種方式都可以,main方法需要一個引數 m.invoke(null, new Object[]{new String[]{"111","222","333"}}); m.invoke(null, (Object)new String[]{"111","222","333"});//這個可以說明,陣列也是Object /* * m.invoke(null, new String[]{"111","222","333"}) * 上面的不可以,因為java會自動拆包 */ } } class Inter { public static void main(String[] args) { for(Object obj : args) { System.out.println(obj); } } }
3.模擬 instanceof 操作符
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); } } }
在這個例子中建立了一個S 類的 Class 物件,然後檢查一些物件是否是S的例項。Integer(37) 不是,但 new S()是。
四.Method類
代表類(不是物件)中的某一方法。
import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Method; /* * 人在黑板上畫圓,涉及三個物件,畫圓需要圓心和半徑,但是是私有的,畫圓的方法 * 分配給人不合適。 * * 司機踩剎車,司機只是給列車發出指令,剎車的動作還需要列車去完成。 * * 面試經常考面向物件的設計,比如人關門,人只是去推門。 * * 這就是專家模式:誰擁有資料,誰就是專家,方法就分配給誰 */ public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception { String str = "shfsfs"; //包開頭是com表示是sun內部用的,java打頭的才是使用者的 Method mtCharAt = String.class.getMethod("charAt", int.class); Object ch = mtCharAt.invoke(str,1);//若第一個引數是null,則肯定是靜態方法 System.out.println(ch); System.out.println(mtCharAt.invoke(str, new Object[]{2}));//1.4語法 } }
五.陣列的反射
Array工具類用於完成陣列的反射操作。
同類型同緯度有相同的位元組碼。
int.class和Integer.class不是同一份位元組碼,Integer.TYPE,TYPE代表包裝類對應的基本類的位元組碼 int.class==Integer.TYPE。
import java.util.Arrays; /* * 從這個例子看出即便位元組碼相同但是物件也不一定相同,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};//直接賦值後不可以指定長度,否則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());//比較位元組碼a和cd也沒法比 System.out.println(a.getClass());//輸出class [I System.out.println(a.getClass().getName());//輸出[I,中括號表示陣列,I表示整數 System.out.println(a.getClass().getSuperclass());//輸出class java.lang.Object System.out.println(d.getClass().getSuperclass());//輸出class java.lang.Object //由於父類都是Object,下面都是可以的 Object obj1 = a;//不可是Object[] Object obj2 = b; Object[] obj3 = c;//基本型別的一位陣列只可以當做Object,非得還可以當做Object[] Object obj4 = d; //注意asList處理int[]和String[]的區別 System.out.println(Arrays.asList(b));//1.4沒有可變引數,使用的是陣列,[[I@1bc4459] System.out.println(Arrays.asList(d));//[jjj, kkkk] } }
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檔案就可以讓我們獲得指定的方法和變數,在我們建立物件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。