面向对象就是把具体的事物抽象出来用类表示。在Java程序中的一个个存在的Java类也可以被抽象出来用一个类来表示,Java为这种事物提供了一个类,这个累就是Class类。
- 那么Class类的实例是什么呢?答:Class类的实例就是各种累在内存中的字节码。比如:String,Integer。
一个类被类加载器加载到内存中,占用一片存储空间,这个空间里面的内容就是类的字节码,不同的类的字节码是不同的,所以它们在内存中的内容是不同的,这一个个的空间可分别用一个个的对象来表示,这些对象显然具有相同的类型,这个类型就是Class。 - Class类描述了哪些方面的信息呢?类的名字,类的访问属性,类所属于的包名,字段名称的列表、方法名称的列表,等等。学习反射,首先就要明白Class这个类。
那么如何得到各个字节码对应的实例对象(Class类型的实例)?这里我们当然不能new了,因为Class没有构造方法。那么有如下三种方法可以得到字节码文件的对象:
- 类名.class,例如,System.class。
- 对象.getClass(),例如,new Date().getClass()。
- Class.forName(“类名”),例如,Class.forName(“java.util.Date”);。
九个预定义Class实例对象(八大原始类型+void):
boolean, byte, char, short, int, long, float, double
注意:
1、Int.class == Integer.TYPE。
2、数组类型的Class实例对象Class.isArray()为true。
3、反射并不是Java5的新特性。
看下面的例子:
- 那么Class类的实例是什么呢?答:Class类的实例就是各种累在内存中的字节码。比如:String,Integer。
package com.test;
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception
{
String str = "abc";
Class clazz1 = String.class;
Class clazz2 = str.getClass();
Class clazz3 = Class.forName("java.lang.String" );
System. out.println(clazz1 == clazz2);
//结果:true
System. out.println(clazz2 == clazz3);
//结果:true
System. out.println(clazz1.isPrimitive());
//结果:false
System. out.println(int.class.isPrimitive());
//结果:true
System. out.println(int.class == Integer. class);
//结果:false
System. out.println(int.class == Integer. TYPE);
//结果:true
System. out.println(int[].class.isPrimitive());
//结果:false
System. out.println(int[].class.isArray());
//结果:true
}
}
- 结论:只要是在源程序中出现的类型,都有各自的Class实例对象,例如,int[],void…而且类型的Class对象只有一个是唯一的。
理解反射的概念
- 反射就是把Java类中的各种成分映射成相应的java类。例如,一个Java类中用一个Class类的对象来表示,一个类中的组成部分:成员变量,方法,构造方法,包等等信息也用一个个的Java类来表示,就像汽车是一个类,汽车中的发动机,变速箱等等也是一个个的类。表示java类的Class类显然要提供一系列的方法,来获得其中的变量,方法,构造方法,修饰符,包等信息,这些信息就是用相应类的实例对象来表示,它们是Field、Method、Contructor、Package等等。
构造方法的反射应用
•Constructor类代表某个类中的一个构造方法。
Constructor对象代表一个构造方法,Constructor对象上会有的方法有:得到方法名字,得到所属于的类,产生实例对象。
•得到某个类所有的构造方法:
例子:
Constructor[] constructors= Class.forName("java.lang.String").getConstructors();
•得到某一个构造方法:
例子:
Constructor constructor = Class.forName("java.lang.String").getConstructor(StringBuffer.class);
//获得方法时要用到类型
注意:
一个类有多个构造方法,用什么方式可以区分清楚想得到其中的哪个方法呢?根据参数的个数和类型,例如,Class.getMethod(name,Class… args)中的args参数就代表所要获取的那个方法的各个参数的类型的列表。重点:参数类型用什么方式表示?用Class实例对象。
•创建实例对象:
String str = new String(new StringBuffer("abc"));
反射方式:
String str = (String)constructor.newInstance(new StringBuffer("abc")); //调用获得的方法时要用到上面相同类型的实例对象
•Class.newInstance()方法:
例子:
String obj = (String)Class.forName("java.lang.String").newInstance();
该方法内部先得到默认的构造方法,然后用该构造方法创建实例对象。
请看下面的程序:
import java.lang.reflect.Constructor;
public class ReflectTest
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Constructor constructor = String.class.getConstructor(StringBuffer.class);
String str = (String)constructor.newInstance( new StringBuffer("abc" ));
System. out.println(str.charAt(2));
//结果:c
}
}
成员变量的反射
•Field类代表某个类中的一个成员变量。
•问题:得到的Field对象是对应到类上面的成员变量,还是对应到对象上的成员变量?类只有一个,而该类的实例对象有多个,如果是与对象关联,那关联的是哪个对象呢?所以字段field X 代表的是x的定义,而不是具体的x变量。
示例1:
文件Point.java
package fieldReflect;
public class Point
{
private int x;
public int y;
public Point(int x, int y)
{
super();
this.x = x;
this.y = y;
}
}
文件ReflectTest.java
package fieldReflect;
import java.lang.reflect.Field;
public class ReflectTest
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Point rp = new Point(3, 5);
Field fieldY = rp.getClass().getField("y");
System.out.println(fieldY.get(rp));
// 结果:5
}
}
示例2:
ReflectTest.java
package fieldReflect;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ReflectPoint rp = new ReflectPoint(3, 5);
Field fieldX = rp.getClass().getField("x");
System. out.println(fieldX.get(rp));
}
}
结果:
Exception in thread "main" java.lang.NoSuchFieldException: x
at java.lang.Class.getField(Class.java:1703)
at fieldReflect.ReflectTest.main(ReflectTest.java:11)
注意:
如果类的某个成员变量的修饰符是private,那么直接通过getField方法获取Field类型的对象就会出现如上错误。
示例3:
package fieldReflect;
import java.lang.reflect.Field;
public class ReflectTest
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Point rp = new Point(3, 5);
Field fieldX = rp.getClass().getDeclaredField("x");
System.out.println(fieldX.get(rp));
}
}
结果:
Exception in thread "main" java.lang.IllegalAccessException: Class fieldReflect.ReflectTest can not access a member of class fieldReflect.Point with modifiers "private"
at sun.reflect.Reflection.ensureMemberAccess(Reflection.java:102)
at java.lang.reflect.AccessibleObject.slowCheckMemberAccess(AccessibleObject.java:296)
at java.lang.reflect.AccessibleObject.checkAccess(AccessibleObject.java:288)
at java.lang.reflect.Field.get(Field.java:390)
at fieldReflect.ReflectTest.main(ReflectTest.java:12)
注意:
如果类的某个成员变量的修饰符是private,那么直接通过getDeclaredField方法获取Field类型的对象就会出现如上错误。
解决方案:
ReflectTest.java
package fieldReflect;
import java.lang.reflect.Field;
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ReflectPoint rp = new ReflectPoint(3, 5);
Field fieldX = rp.getClass().getDeclaredField("x");
fieldX.setAccessible(true);
System. out.println(fieldX.get(rp));//结果 3
}
}
注意:
通过称之为暴力反射的方式解决,也就是使用setAccessible(true)使private类型的成员变量也可以被获取值。
成员方法的反射
•Method类代表某个类中的一个成员方法。
•得到类中的某一个方法:
例子:
Method charAt = Class.forName("java.lang.String").getMethod("charAt", int.class);
调用方法:
通常方式:
System.out.println(str.charAt(1));
反射方式:
System.out.println(charAt.invoke(str, 1));
注意:
如果传递给Method对象的invoke()方法的第一个参数为null,这有着什么样的意义呢?说明该Method对象对应的是一个静态方法!
•jdk1.4和jdk1.5的invoke方法的区别:
Jdk1.5:public Object invoke(Object obj,Object… args)
Jdk1.4:public Object invoke(Object obj,Object[] args)
即按jdk1.4的语法,需要将一个数组作为参数传递给invoke方法时,数组中的每个元素分别对应被调用方法中的一个参数。所以,调用charAt方法的代码也可以用Jdk1.4改写为 charAt.invoke(“str”, new Object[]{1})形式。
示例如下:
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectTest
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
String str = "abc";
Method methodCharAt = String.class.getMethod("charAt" , int.class );
System. out.println(methodCharAt.invoke(str, 1));
//结果:b
System. out.println(methodCharAt.invoke(str, new Object[]{2}));
//结果:c
}
}
对接收数组参数的成员方法进行反射
•目标:
写一个程序,这个程序能够根据用户提供的类名,去执行该类中的main方法。
•示例:
ReflectTest.java
package com.test;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String startingClassName = args[0];
Method mainMethod = Class.forName(startingClassName).getMethod( "main", String[].class);
mainMethod.invoke(null, new String[]{ "111","222","333"}) ;
}
}
class TestArguments{
public static void main(String[] args) {
for(String arg : args){
System. out.println(arg);
}
}
}
•问题:
启动Java程序的main方法的参数是一个字符串数组,即public static void main(String[] args),通过反射方式来调用这个main方法时,如何为invoke方法传递参数呢?按jdk1.5的语法,整个数组是一个参数,而按jdk1.4的语法,数组中的每个元素对应一个参数,当把一个字符串数组作为参数传递给invoke方法时,javac会到底按照哪种语法进行处理呢?jdk1.5肯定要兼容jdk1.4的语法,会按jdk1.4的语法进行处理,即把数组打散成若干个单独的参数。所以,在给main方法传递参数时,不能使用代码mainMethod.invoke(null,new String[]{“xxx”}),javac只把它当作jdk1.4的语法进行理解,而不把它当作jdk1.5的语法解释,因此会出现参数类型不对的问题。
解决办法:
方法一:
mainMethod.invoke(null,new Object[]{new String[]{"xxx"}});
方法二:
mainMethod.invoke(null,(Object)new String[]{"xxx"}); //编译器会作特殊处理,编译时不把参数当作数组看待,也就不会数组打散成若干个参数了。
改正:
package queue;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectTest
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
String startingClassName = args[0];
Method mainMethod = Class.forName(startingClassName).getMethod( "main", String[].class);
// mainMethod.invoke(null, (Object)new String[]{ "111","222","333"}) ;
mainMethod.invoke(null, new Object[]{new String[]{ "111","222","333"}}) ;
}
}
class TestArguments
{
public static void main(String[] args)
{
for(String arg : args)
{
System. out.println(arg);
}
}
}