一.概念

  反射就是把Java的各种成分映射成相应的Java类。

  Class类的构造方法是private,由JVM创建。

  反射是java语言的一个特性,它允程序在运行时(注意不是编译的时候)来进行自我检查并且对内部的成员进行操作。例如它允许一个java的类获取他所有的成员变量和方法并且显示出来。Java 的这一能力在实际应用中也许用得不是很多,但是在其它的程序设计语言中根本就不存在这一特性。例如,Pascal、C 或者 C++ 中就没有办法在程序中获得函数定义相关的信息。 (来自Sun)

  JavaBean 是 reflection 的实际应用之一,它能让一些工具可视化的操作软件组件。这些工具通过 reflection 动态的载入并取得 Java 组件(类) 的属性。

  反射是从1.2就有的,后面的三大框架都会用到反射机制,涉及到类"Class",无法直接new CLass(),其对象是内存里的一份字节码.  

  Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。枚举是一种类,注释是一种接口。每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类,所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。基本的 Java类型(boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double)和关键字 void 也表示为 Class 对象。Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的。 

1 Person p1 = new Person();
2 //下面的这三种方式都可以得到字节码
3 CLass c1 = Date.class();
4 p1.getClass(); 5 //若存在则加载,否则新建,往往使用第三种,类的名字在写源程序时不需要知道,到运行时再传递过来
6 Class.forName("java.lang.String");

CLass.forName()字节码已经加载到java虚拟机中,去得到字节码;java虚拟机中还没有生成字节码 用类加载器进行加载,加载的字节码缓冲到虚拟机中。 

  考虑下面这个简单的例子,让我们看看 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);  

      }  

   }  

}

 

1 public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.pop() 2 public java.lang.Object java.util.Stack.push(java.lang.Object) 3 public boolean java.util.Stack.empty() 4 public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.peek() 5 public synchronized int java.util.Stack.search(java.lang.Object)

这样就列出了java.util.Stack 类的各方法名以及它们的限制符和返回类型。这个程序使用 Class.forName 载入指定的类,然后调用 getDeclaredMethods 来获取这个类中定义了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用来描述某个类中单个方法的一个类。

  以下示例使用 Class 对象来显示对象的类名:

1 void printClassName(Object obj) {
2          System.out.println("The class of " + obj +
3                             " is " + obj.getClass().getName());
4      }

还可以使用一个类字面值(JLS Section 15.8.2)来获取指定类型(或 void)的 Class 对象。例如:

1 System.out.println("The name of class Foo is: "+Foo.class.getName());

在没有对象实例的时候,主要有两种办法。

//获得类类型的两种方式        

Class cls1 = Role.class;        

Class cls2 = Class.forName("yui.Role");

  注意第二种方式中,forName中的参数一定是完整的类名(包名+类名),并且这个方法需要捕获异常。现在得到cls1就可以创建一个Role类的实例了,利用Class的newInstance方法相当于调用类的默认的构造器。

1 Object o = cls1.newInstance(); 2 //创建一个实例        
3 //Object o1 = new Role();   //与上面的方法等价

 

二.常用方法  

  1.isPrimitive(判断是否是基本类型的字节码)

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;//必须要加上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 对象是否表示一个基本类型。

        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中构造方法没有先后顺序,通过类型和参数个数区分。 

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类代表某一类中的一个成员变量。

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");//必须是x或者y

        System.out.println(fieldx.get(rp1));

        

        /*

         * private的成员变量必须使用getDeclaredField,并setAccessible(true),否则看得到拿不到

         */

        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相当于右键source

        super();

        // TODO Auto-generated constructor stub

        this.x = x;

        this.y = y;

    }

}

 

三.典型例题

  1.将所有String类型的成员变量里的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))

            //由于字节码只有一份,用equals语义不准确

            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相当于右键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.写一个程序根据用户提供的类名,调用该类的里的main方法。

  为什么要用反射的方式呢?

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];

        /*

         * 这样会数组角标越界,因为压根没有这个字符数组

         * 需要右键在run as-configurations-arguments里输入b.Inter(完整类名)

         * 

         */

        Method m = Class.forName(str).getMethod("main",String[].class);

        //下面这两种方式都可以,main方法需要一个参数

        

        m.invoke(null, new Object[]{new String[]{"111","222","333"}});

        m.invoke(null, (Object)new String[]{"111","222","333"});//这个可以说明,数组也是Object

        /*

         * m.invoke(null, new String[]{"111","222","333"})

         * 上面的不可以,因为java会自动拆包

         */

    }

}

 

class Inter {

    public static void main(String[] args) {

        for(Object obj : args) {

            System.out.println(obj);

        }

    }

}

  3.模拟 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);  

      }  

   }  

}

  在这个例子中创建了一个S 类的 Class 对象,然后检查一些对象是否是S的实例。Integer(37) 不是,但 new S()是。

 

四.Method类

  代表类(不是对象)中的某一方法。

import java.lang.reflect.Field;

import java.lang.reflect.Method;

/*

 * 人在黑板上画圆,涉及三个对象,画圆需要圆心和半径,但是是私有的,画圆的方法

 * 分配给人不合适。

 * 

 * 司机踩刹车,司机只是给列车发出指令,刹车的动作还需要列车去完成。

 * 

 * 面试经常考面向对象的设计,比如人关门,人只是去推门。

 * 

 * 这就是专家模式:谁拥有数据,谁就是专家,方法就分配给谁

 */

public class TestReflect {

    public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {

        String str = "shfsfs";

        //包开头是com表示是sun内部用的,java打头的才是用户的

        Method mtCharAt = String.class.getMethod("charAt", int.class);

        Object ch = mtCharAt.invoke(str,1);//若第一个参数是null,则肯定是静态方法

        System.out.println(ch);

        

        System.out.println(mtCharAt.invoke(str, new Object[]{2}));//1.4语法

        

    }

    

}

 

五.数组的反射

  Array工具类用于完成数组的反射操作。

  同类型同纬度有相同的字节码。

  int.class和Integer.class不是同一份字节码,Integer.TYPE,TYPE代表包装类对应的基本类的字节码    int.class==Integer.TYPE

import java.util.Arrays;

 

/*

 * 从这个例子看出即便字节码相同但是对象也不一定相同,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};//直接赋值后不可以指定长度,否则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());    //比较字节码a和cd也没法比

        System.out.println(a.getClass());//输出class [I

        System.out.println(a.getClass().getName());//输出[I,中括号表示数组,I表示整数

        

        System.out.println(a.getClass().getSuperclass());//输出class java.lang.Object

        System.out.println(d.getClass().getSuperclass());//输出class java.lang.Object

        

        //由于父类都是Object,下面都是可以的

        Object obj1 = a;//不可是Object[]

        Object obj2 = b;

        Object[] obj3 = c;//基本类型的一位数组只可以当做Object,非得还可以当做Object[]

        Object obj4 = d;

        

        //注意asList处理int[]和String[]的区别

        System.out.println(Arrays.asList(b));//1.4没有可变参数,使用的是数组,[[I@1bc4459]

        System.out.println(Arrays.asList(d));//[jjj, kkkk]

        

    }

}

 

六.结束语

  以上就是反射机制的简单的使用,显然学过spring的朋友一定明白了,为什么可以通过配置文件就可以让我们获得指定的方法和变量,在我们创建对象的时候都是通过传进string实现的,就好像你需要什么,我们去为你生产,还有我们一直在用Object,这就说明java语言的动态特性,依赖性大大的降低了。

 

 

Java反射机制深入详解_Java

 

关于Spark学习技巧

 

Java反射机制深入详解_Java_02