Java反射机制详解
概要：
Java反射机制详解
| |目录
1反射机制是什么
反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
2反射机制能做什么
反射机制主要提供了以下功能：
-
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方法；
-
生成动态代理。
3反射机制的相关API
通过一个对象获得完整的包名和类名
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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());
// 结果 net.xsoftlab.baike.TestReflect
}
}
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实例化Class类对象
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package
net.xsoftlab.baike;
public
class
TestReflect {
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
Class<?> class1 =
null
;
Class<?> class2 =
null
;
Class<?> class3 =
null
;
// 一般采用这种形式
class1 = Class.forName(
"net.xsoftlab.baike.TestReflect"
);
class2 =
new
TestReflect().getClass();
class3 = TestReflect.
class
;
System.out.println(
"类名称 "
+ class1.getName());
System.out.println(
"类名称 "
+ class2.getName());
System.out.println(
"类名称 "
+ class3.getName());
}
}
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获取一个对象的父类与实现的接口
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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"
);
// 取得父类
Class<?> parentClass = clazz.getSuperclass();
System.out.println(
"clazz的父类为："
+ parentClass.getName());
// clazz的父类为： java.lang.Object
// 获取所有的接口
Class<?> intes[] = clazz.getInterfaces();
System.out.println(
"clazz实现的接口有："
);
for
(
int
i =
0
; i < intes.length; i++) {
System.out.println((i +
1
) +
"："
+ intes[i].getName());
}
// clazz实现的接口有：
// 1：java.io.Serializable
}
}
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获取某个类中的全部构造函数 - 详见下例
通过反射机制实例化一个类的对象
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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"
);
// 第一种方法，实例化默认构造方法，调用set赋值
User user = (User) class1.newInstance();
user.setAge(
20
);
user.setName(
"Rollen"
);
System.out.println(user);
// 结果 User [age=20, name=Rollen]
// 第二种方法 取得全部的构造函数 使用构造函数赋值
Constructor<?> cons[] = class1.getConstructors();
// 查看每个构造方法需要的参数
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(
")"
);
}
// 结果
// cons[0] (java.lang.String)
// cons[1] (int,java.lang.String)
// cons[2] ()
user = (User) cons[
0
].newInstance(
"Rollen"
);
System.out.println(user);
// 结果 User [age=0, name=Rollen]
user = (User) cons[
1
].newInstance(
20
,
"Rollen"
);
System.out.println(user);
// 结果 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 +
"]"
;
}
}
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获取某个类的全部属性
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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(
"===============本类属性==============="
);
// 取得本类的全部属性
Field[] field = clazz.getDeclaredFields();
for
(
int
i =
0
; i < field.length; i++) {
// 权限修饰符
int
mo = field[i].getModifiers();
String priv = Modifier.toString(mo);
// 属性类型
Class<?> type = field[i].getType();
System.out.println(priv +
" "
+ type.getName() +
" "
+ field[i].getName() +
";"
);
}
System.out.println(
"==========实现的接口或者父类的属性=========="
);
// 取得实现的接口或者父类的属性
Field[] filed1 = clazz.getFields();
for
(
int
j =
0
; j < filed1.length; j++) {
// 权限修饰符
int
mo = filed1[j].getModifiers();
String priv = Modifier.toString(mo);
// 属性类型
Class<?> type = filed1[j].getType();
System.out.println(priv +
" "
+ type.getName() +
" "
+ filed1[j].getName() +
";"
);
}
}
}
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获取某个类的全部方法
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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();
}
}
}
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通过反射机制调用某个类的方法
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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"
);
// 调用TestReflect类中的reflect1方法
Method method = clazz.getMethod(
"reflect1"
);
method.invoke(clazz.newInstance());
// Java 反射机制 - 调用某个类的方法1.
// 调用TestReflect的reflect2方法
method = clazz.getMethod(
"reflect2"
,
int
.
class
, String.
class
);
method.invoke(clazz.newInstance(),
20
,
"张三"
);
// Java 反射机制 - 调用某个类的方法2.
// age -> 20. name -> 张三
}
public
void
reflect1() {
System.out.println(
"Java 反射机制 - 调用某个类的方法1."
);
}
public
void
reflect2(
int
age, String name) {
System.out.println(
"Java 反射机制 - 调用某个类的方法2."
);
System.out.println(
"age -> "
+ age +
". name -> "
+ name);
}
}
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通过反射机制操作某个类的属性
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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();
// 可以直接对 private 的属性赋值
Field field = clazz.getDeclaredField(
"proprety"
);
field.setAccessible(
true
);
field.set(obj,
"Java反射机制"
);
System.out.println(field.get(obj));
}
}
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反射机制的动态代理
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// 获取类加载器的方法
TestReflect testReflect =
new
TestReflect();
System.out.println(
"类加载器 "
+ testReflect.getClass().getClassLoader().getClass().getName());
package
net.xsoftlab.baike;
import
java.lang.reflect.InvocationHandler;
import
java.lang.reflect.Method;
import
java.lang.reflect.Proxy;
//定义项目接口
interface
Subject {
public
String say(String name,
int
age);
}
// 定义真实项目
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中有三种类类加载器。
*
* 1）Bootstrap ClassLoader 此加载器采用c++编写，一般开发中很少见。
*
* 2）Extension ClassLoader 用来进行扩展类的加载，一般对应的是jrelibext目录中的类
*
* 3）AppClassLoader 加载classpath指定的类，是最常用的加载器。同时也是java中默认的加载器。
*
* 如果想要完成动态代理，首先需要定义一个InvocationHandler接口的子类，已完成代理的具体操作。
*
* @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);
}
}
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4反射机制的应用实例
在泛型为Integer的ArrayList中存放一个String类型的对象。
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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反射机制实例。"
);
System.out.println(list.get(
0
));
}
}
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通过反射取得并修改数组的信息
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package
net.xsoftlab.baike;
import
java.lang.reflect.Array;
public
class
TestReflect {
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
int
[] temp = {
1
,
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,
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,
4
,
5
};
Class<?> demo = temp.getClass().getComponentType();
System.out.println(
"数组类型： "
+ demo.getName());
System.out.println(
"数组长度 "
+ Array.getLength(temp));
System.out.println(
"数组的第一个元素: "
+ Array.get(temp,
0
));
Array.set(temp,
0
,
100
);
System.out.println(
"修改之后数组第一个元素为： "
+ Array.get(temp,
0
));
}
}
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通过反射机制修改数组的大小
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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
,
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,
8
,
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};
int
[] newTemp = (
int
[]) arrayInc(temp,
15
);
print(newTemp);
String[] atr = {
"a"
,
"b"
,
"c"
};
String[] str1 = (String[]) arrayInc(atr,
8
);
print(str1);
}
// 修改数组大小
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(
"数组长度为： "
+ Array.getLength(obj));
for
(
int
i =
0
; i < Array.getLength(obj); i++) {
System.out.print(Array.get(obj, i) +
" "
);
}
System.out.println();
}
}
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将反射机制应用于工厂模式
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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;
}
}
/**
* 对于普通的工厂模式当我们在添加一个子类的时候，就需要对应的修改工厂类。 当我们添加很多的子类的时候，会很麻烦。
* Java 工厂模式可以参考
* http://baike.xsoftlab.net/view/java-factory-pattern
*
* 现在我们利用反射机制实现工厂模式，可以在不修改工厂类的情况下添加任意多个子类。
*
* 但是有一点仍然很麻烦，就是需要知道完整的包名和类名，这里可以使用properties配置文件来完成。
*
* java 读取 properties 配置文件 的方法可以参考
* 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();
}
}
}
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