java反射机制详解

Java反射机制

一、什么是反射机制 
        简单的来说,反射机制指的是程序在运行时能够获取自身的信息。在java中,只要给定类的名字, 
    那么就可以通过反射机制来获得类的所有信息。 

二、哪里用到反射机制 
         有些时候,我们用过一些知识,但是并不知道它的专业术语是什么,在刚刚学jdbc时用过一行代码, 
    Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver.class").newInstance();但是那时候只知道那行代码是生成 
    驱动对象实例,并不知道它的具体含义。听了反射机制这节课后,才知道,原来这就是反射,现在很多开 
    框架都用到反射机制,hibernate、struts都是用反射机制实现的。

三、反射机制的优点与缺点 
         为什么要用反射机制?直接创建对象不就可以了吗,这就涉及到了动态与静态的概念, 
    静态编译:在编译时确定类型,绑定对象,即通过。 
    动态编译:运行时确定类型,绑定对象。动态编译最大限度发挥了java的灵活性,体现了多 
    态的应用,有以降低类之间的藕合性。 
        一句话,反射机制的优点就是可以实现动态创建对象和编译,体现出很大的灵活性,特别是在J2EE的开发中 
    它的灵活性就表现的十分明显。比如,一个大型的软件,不可能一次就把把它设计的很完美,当这个程序编 
    译后,发布了,当发现需要更新某些功能时,我们不可能要用户把以前的卸载,再重新安装新的版本,假如 
    这样的话,这个软件肯定是没有多少人用的。采用静态的话,需要把整个程序重新编译一次才可以实现功能 
    的更新,而采用反射机制的话,它就可以不用卸载,只需要在运行时才动态的创建和编译,就可以实现该功 
    能。 
       它的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作,我们可以告诉JVM,我们希望做什么并且它 
    满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。 

四、利用反射机制能获得什么信息 

   1.获得各种构造函数,动态创建不同参数的对象实例。

   2.获得各种成员方法。(共有,私有,静态等)

   3.获得各种成员变量即字段。(共有,私有,静态等)

   4.获得类的其它信息。(如方法的修饰符,public,private。类的完整包名。父类或继承的接口等)

五、代码的具体实现

  1,获取字节码class对像

         要想获得类的各种信息,要先获取字节码class类对象。获取class对象的方法有3种,代码如下:

         

class Demo{  
    //other codes...  
}  
   
class hello{  
    public static void main(String[] args) {  
        Class<?> demo1=null;  
        Class<?> demo2=null;  
        Class<?> demo3=null;  
        try{  
            //一般尽量采用这种形式  
            demo1=Class.forName("Reflect.Demo");  
        }catch(Exception e){  
            e.printStackTrace();  
        }  
        //了解,非动态创建。
        demo2=new Demo().getClass();                                                                                                       //了解,非动态创建。
       demo3=Demo.class; System.out.println("类名称 "+demo1.getName()); System.out.println("类名称 "+demo2.getName()); System.out.println("类名称 "+demo3.getName()); } }

 

 

 【运行结果】: 

类名称   Reflect.Demo 

类名称   Reflect.Demo 

类名称   Reflect.Demo 

  2,获取构造函数,创建实例对象。

   2.1创建实例对象,通过无参构造函数

java代码:

class Person{  
       
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
    public void setName(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
    public int getAge() {  
        return age;  
    }  
    public void setAge(int age) {  
        this.age = age;  
    }  
    @Override  
    public String toString(){  
        return "["+this.name+"  "+this.age+"]";  
    }  
    private String name;  
    private int age;  
}  
   
class hello{  
    public static void main(String[] args) {  
        Class<?> demo=null;  
        try{  
            demo=Class.forName("Reflect.Person");  
        }catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        Person per=null;  
        try {  
            per=(Person)demo.newInstance();  
        } catch (InstantiationException e) {  
            // TODO Auto-generated catch block  
            e.printStackTrace();  
        } catch (IllegalAccessException e) {  
            // TODO Auto-generated catch block  
            e.printStackTrace();  
        }  
        per.setName("Rollen");  
        per.setAge(20);  
        System.out.println(per);  
    }  
}  
【运行结果】: 

[Rollen  20] 

但是注意一下,当我们把Person中的默认的无参构造函数取消的时候,比如自己定义只定义一个有参数的构造函数之后,会出现错误: 

比如我定义了一个构造函数:

public Person(String name, int age) {  
        this.age=age;  
        this.name=name;  
    }  

然后继续运行上面的程序,会出现: 

    java.lang.InstantiationException

  所以大家以后再编写使用Class实例化其他类的对象的时候,一定要自己定义无参的构造函数 。

   2.1 通过其它构造函数创建实例对象

java代码:

class Person{  
       
    public Person() {  
           
    }  
    public Person(String name){  
        this.name=name;  
    }  
    public Person(int age){  
        this.age=age;  
    }  
    public Person(String name, int age) {  
        this.age=age;  
        this.name=name;  
    }  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
    public int getAge() {  
        return age;  
    }  
    @Override  
    public String toString(){  
        return "["+this.name+"  "+this.age+"]";  
    }  
    private String name;  
    private int age;  
}  
   
class hello{  
    public static void main(String[] args) {  
        Class<?> demo=null;  
        try{  
            demo=Class.forName("Reflect.Person");  
        }catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        Person per1=null;  
        Person per2=null;  
        Person per3=null;  
        Person per4=null;  
        //取得全部的构造函数  
        Constructor<?> cons[]=demo.getConstructors();  
        try{  
            per1=(Person)cons[0].newInstance();  
            per2=(Person)cons[1].newInstance("Rollen");  
            per3=(Person)cons[2].newInstance(20);  
            per4=(Person)cons[3].newInstance("Rollen",20);  
        }catch(Exception e){  
            e.printStackTrace();  
        }  
        System.out.println(per1);  
        System.out.println(per2);  
        System.out.println(per3);  
        System.out.println(per4);  
    }  
}  
  【运行结果】: 

[null  0] 

[Rollen  0] 

[null  20] 

[Rollen  20] 

  3  反射成员方法

java代码:

public class TestRef { 

    public static void main(String args[]) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException { 
        Foo foo = new Foo("这个一个Foo对象!"); 
        Class clazz = foo.getClass(); 
        Method m1 = clazz.getDeclaredMethod("outInfo"); 
        Method m2 = clazz.getDeclaredMethod("setMsg", String.class); 
        Method m3 = clazz.getDeclaredMethod("getMsg"); 
		Method m4 = class.getDeclaredMethod("innerInfo");
		Method m5 = class.getDeclaredMethod("staticInfo");
		
                m1.invoke(foo); 
                m2.invoke(foo, "重新设置msg信息!"); 
		m3.invoke(foo);
		//调用private方法关键代码
		m4.setAccessible(true);
		m4.invoke(foo);
		//调用静态方法
		m5.invoke(clazz);
} 

class Foo { 
    private String msg; 

    public Foo(String msg) { 
        this.msg = msg; 
    } 

    public void setMsg(String msg) { 
        this.msg = msg; 
    } 

    public String getMsg() { 
        return msg; 
    } 

    public void outInfo() { 
        System.out.println("共有的方法outInfo"); 
    } 
	private void innerInfo(){
	 System.out.println("私有的方法innerInfo"); 
	}
	public static staticInfo(){
	System.out.println("静态方法staticInfo"); 
	}
}

  4 反射成员变量

java代码如下:

class Person{  
       
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
    public void setName(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
    public int getAge() {  
        return age;  
    }  
    public void setAge(int age) {  
        this.age = age;  
    }  
    @Override  
    public String toString(){  
        return "["+this.name+"  "+this.age+"]";  
    }  
    private String name;  
    private int age;  
	private String sex;
}  


class hello {  
    public static void main(String[] args) throws Exception {  
        Class<?> demo = null;  
        Object obj = null;  
   
        demo = Class.forName("Reflect.Person");  
        obj = demo.newInstance();  
   
        Field field = demo.getDeclaredField("sex");  
	//操作私有属性必须执行改行代码
        field.setAccessible(true);  
        field.set(obj, "男");  
    }  
}

  5 反射其它信息

     5.1 获得类的完整包名。

java代码如下:

package Reflect;  
   
/** 
 * 通过一个对象获得完整的包名和类名 
 * */  
class Demo{  
    //other codes...  
}  
   
class hello{  
    public static void main(String[] args) {  
        Demo demo=new Demo();  
        System.out.println(demo.getClass().getName());  
    }  
}  

【运行结果】:Reflect.Demo 
添加一句:所有类的对象其实都是Class的实例。  

    5.2 获得类的所有接口

java代码:

package Reflect;  
   
interface China{  
    public static final String name="Rollen";  
    public static  int age=20;  
    public void sayChina();  
    public void sayHello(String name, int age);  
}  
   
class Person implements China{  
    public Person() {  
           
    }  
    public Person(String sex){  
        this.sex=sex;  
    }  
    public String getSex() {  
        return sex;  
    }  
    public void setSex(String sex) {  
        this.sex = sex;  
    }  
    @Override  
    public void sayChina(){  
        System.out.println("hello ,china");  
    }  
    @Override  
    public void sayHello(String name, int age){  
        System.out.println(name+"  "+age);  
    }  
    private String sex;  
}  
   
class hello{  
    public static void main(String[] args) {  
        Class<?> demo=null;  
        try{  
            demo=Class.forName("Reflect.Person");  
        }catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        //保存所有的接口  
        Class<?> intes[]=demo.getInterfaces();  
        for (int i = 0; i < intes.length; i++) {  
            System.out.println("实现的接口   "+intes[i].getName());  
        }  
    }  
}  

【运行结果】: 

实现的接口   Reflect.China 


    5.3 获得类的所有父类。

java代码:

class hello{  
    public static void main(String[] args) {  
        Class<?> demo=null;  
        try{  
            demo=Class.forName("Reflect.Person");  
        }catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        //取得父类  
        Class<?> temp=demo.getSuperclass();  
        System.out.println("继承的父类为:   "+temp.getName());  
    }  
}  


【运行结果】 

继承的父类为:   java.lang.Object 

      5.4 反射父类中的方法

java代码:

class hello {  
    public static void main(String[] args) {  
        Class<?> demo = null;  
        Object obj=null;  
        try {  
            demo = Class.forName("Reflect.Person");  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        try{  
         obj=demo.newInstance();  
        }catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        setter(obj,"Sex","男",String.class);  
        getter(obj,"Sex");  
    }  
   
    /** 
     * @param obj 
     *            操作的对象 
     * @param att 
     *            操作的属性 
     * */  
    public static void getter(Object obj, String att) {  
        try {  
            Method method = obj.getClass().getMethod("get" + att);  
            System.out.println(method.invoke(obj));  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
   
    /** 
     * @param obj 
     *            操作的对象 
     * @param att 
     *            操作的属性 
     * @param value 
     *            设置的值 
     * @param type 
     *            参数的属性 
     * */  
    public static void setter(Object obj, String att, Object value,  
            Class<?> type) {  
        try {  
            Method method = obj.getClass().getMethod("set" + att, type);  
            method.invoke(obj, value);  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}
【运行结果】: 

男 
全选

     5.5 反射所有属性,权限修饰符,属性修饰符。

java代码:

class hello {  
    public static void main(String[] args) {  
        Class<?> demo = null;  
        try {  
            demo = Class.forName("Reflect.Person");  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        System.out.println("===============本类属性========================");  
        // 取得本类的全部属性  
        Field[] field = demo.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 = demo.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() + ";");  
        }  
    }  
}

【运行结果】: 

===============本类属性======================== 

private java.lang.String sex; 

===============实现的接口或者父类的属性======================== 

public static final java.lang.String name; 

public static final int age; 


参考文章:

http://www.cnblogs.com/jqyp/archive/2012/03/29/2423112.html

http://lengchaotian.iteye.com/blog/1881992

http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/61002/

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