反射的基石->Class类

反射的基石->Class类
·Java程序中的各个Java类属于同一类事物，描述这类事物的Java类名就是Class。
·对比提问：众多的人用一个什么类表示？众多的Java类用一个什么类表示？
 -人-Person
 -类-Class
·对比提问：Person类代表人，它的实例对象就是张三，李四这样的一个个具体的人，Class类代表Java类，它的各个实例对象又分别对应什么呢？
 -对应各个类的内存中的字节码，例如，Person类的字节码，ArrayList类的字节码，等等。
 -一个类被类加载器加载到内存中，占用一片内存空间，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，这个一个个的空间可以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，
 这个类型是什么呢？
·如何得到各个字节码对应的实例对象（Class类型）
 -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：
 -参看Class.isPrimitive方法的帮助
 -Int.class == Integer.TYPE
 八个基本类型+一个void，可以写成：void.class 形式的。
 Boolean.TYPE, Character.TYPE, Byte.TYPE, Short.TYPE, Integer.TYPE, Long.TYPE, Float.TYPE, Double.TYPE, Void.TYPE

·数组类型的Class实例对象
 -Class.isArray()
 -总之，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...

1.Java类用于描述一类事物的共性，该类事物有什么属性，没有什么属性，至于这个属性的值是什么，则是由这个类的实例对象来确定，
不同的实例对象有不同的属性值。Java程序中各个Java类，它们是否属于同一类事物，是不是可以用一个类来描述这个类事物呢？这个
类的名字就是Class，要注意与小写class关键字的区别，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。

反射
·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，包等等信息业用一个个的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的类的
实例对象来表示，它们是Field、Method、Contructor、Package等等。
·一个类中的每个成员都可以用相应的反射API类的一个实例对象来表示，通过调用Class类的方法可以得到这些实例对象后，得到这些实例对象后有什么用呢？
怎么用呢？这正是学习和应用反射的要点。

Constructor类
Constructor类代表某个类中的一个构造方法
·得到某个来所有的构造方法：
 -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
·创建实例对象：
 -通常方式：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。
 -该方法内部的具体代码是怎样写的呢？用到了缓存机制来保存默认构造方法的实例对象。

Field类
·Field类代表某个类中的一个成员变量
·演示用eclipse自动生成Java类的构造方法
·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，而该类的实例对象又多个，
如果是与对象关联，那关联的是哪个对象呢？所以字段fieldX代表的是x的定义，而不是具体的X变量。
·示例代码：
package lqq.heima;

public class ReflectPoint {
 
 private int x;
 public int y;
 public ReflectPoint(int x, int y) {
  super();
  this.x = x;
  this.y = y;
 }
}
main方法的代码：
 ReflectPoint pt1 = new ReflectPoint(3, 5);
 Field fieldY = pt1.getClass().getField("y");
 //fieldY的值是多少？是5？错！fieldY不是对象身上的变量，而是类上的变量，要用它去取某一个对象上对应的值
 System.out.println(fieldY.get(pt1));
  
 //Field fieldX = pt1.getClass().getField("x");
 Field fieldX = pt1.getClass().getDeclaredField("x");
 fieldX.setAccessible(true);//注意在成员变量的属性是私有的时候,要为对象(字段)设置 accessible 标志
 System.out.println(fieldX.get(pt1));
·作用：将任意一个对象中的所有String类型的成员变量所对应的字符串内容中的"b"改成"a"。
package lqq.heima;

public class ReflectPoint {
 
 private int x;
 public int y;
 public String str1 = "ball";
 public String str2 = "basketball";
 public String str3 ="itcast";
 public ReflectPoint(int x, int y) {
  super();
  this.x = x;
  this.y = y;
 }
 @Override
 public String toString() {
  return "ReflectPoint [str1=" + str1 + ", str2=" + str2 + ", str3="
    + str3 + "]";
 }
 
}
//实现改变字符串中字符的代码
private static void changeStringValue(ReflectPoint pt1) throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
  // TODO Auto-generated method stub
  Field [] fields = pt1.getClass().getFields();
  for(Field field:fields)
  {
   //if(field.getType().equals(String.class)){
   if(field.getType() == String.class){
    String oldValue = (String) field.get(pt1);
    String newValue = oldValue.replace('b', 'a');
    field.set(pt1, newValue);
   }
  }
  
 }

Method类
·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));
 ·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。
  Method methodCharAt = String.class.getMethod("charAt", int.class);
  System.out.println(methodCharAt.invoke(str1, 1));

用反射方式执行某个类中的main方法
·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。
class TestArguments{
 
 public static void main(String args[]){
  
  for(String arg:args){
   System.out.println(arg);
  }
 }
}

main方法中执行的代码（需要配置ReflectTest类运行时参数）
//TestArguments.main(new String[]{"aaa","bbb","ccc"});
  String startingClassName = args[0];
  Method mainMethod = Class.forName(startingClassName).getMethod("main", String[].class);
  //mainMethod.invoke(null,new String[]{"aaa","bbb","ccc"});
  mainMethod.invoke(null,(Object)new String[]{"aaa","bbb","ccc"});
  mainMethod.invoke(null,new Object[]{new String[]{"aaa","bbb","ccc"}});
·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，整个数组时一个参数，而按照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，会按照jdk1.4的语法进行处理，
 即把数组打散成为若干个单独的参数。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
 只把它当做jdk1.4的语法进行理解，而不是把它当做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：
 -mainMethod.invoke(null,new Object[]{new String[]{"xxx"}});
 -mainMethod.invoke(null,(Object)new String[]{"xxx"});,编译器会作特殊处理，编译时不把参数当做数组看待，也就不会把数组打散成为若干个参数了。

数组的反射
·具有相同维数和元素类型的数组属于同一个类型，即具有相同的Class实例对象。
·代表数组的Class实例对象的getSuperclass()方法返回的父类为Object类对应的Class。
·基本类型的一维数组可以被当做Object类型使用，不能当做Object[]类型使用；非基本类型的一维数组，既可以当做Object类型使用，又可以当做Object[]类型使用。
  int [] a1 = new int[]{1,2,3};
  int [] a2 = new int[4];
  int [][] a3 = new int[2][3];
  String [] a4 = new String[]{"a","b","c"};
  
  System.out.println(a1.getClass() == a2.getClass());
  //System.out.println(a1.getClass() == a3.getClass());
  //System.out.println(a1.getClass() == a4.getClass());
  System.out.println(a1.getClass().getName());
  System.out.println(a1.getClass().getSuperclass().getName());
  System.out.println(a4.getClass().getSuperclass().getName());
  
  Object aObj1 = a1;
  Object aObj2 = a3;
  Object aObj3 = a4;
  
  //Type mismatch: cannot convert from int[] to Object[]
  //Object[] aObj4 = a1;
  Object aObj5 = a3;
  Object aObj6 = a4;
·Arrays.asList()方法处理int[]和String[]时的差异。
 System.out.println(Arrays.asList(a1));
 System.out.println(Arrays.asList(a4));
运行结果：
[[I@1690726]
[a, b, c]

·Array工具类用于完成对数组的反射操作。
 private static void printObject(Object obj) {
  // TODO Auto-generated method stub
   Class clazz = obj.getClass();
   if(clazz.isArray())
   {
    int len = Array.getLength(obj);
    for(int i =0;i<len;i++)
    {
     System.out.println(Array.get(obj, i).getClass().getName()+" : "+Array.get(obj, i));
    }
   }else{
    System.out.println(obj);
   }
 }
main方法中的代码：
  printObject(a1);
  printObject(a4);
  printObject("zyz");
·思考题：怎么得到数组中的元素类型？
只可以得到数组中的某个具体的元素值的类型，不能直接得到数组定义的时候使用的定义类型：Array.get(obj, i).getClass().getName()