Java教程
浅析JAVA反射
废话不多说，直切进入正题。先来一张反射机制的图-->
认识反射
- 首先反射我们通过“反”来理解，既然有“反”就一定有“正”，在正常情况下，我们认为一定是先有类再有对象。如下：
import java.util.Date;//先有类
public class ReflectTest1 {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();//后有对象
System.out.println(date);
}
}- 所谓的“反”就是指利用对象找到此对象的出处。在Object类里提供有一个方法：
范例：观察“反”
import java.util.Date;
public class ReflectTest2 {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();
System.out.println(date.getClass());
}
}
"class java.util.Date"
发现调用了getClas()方法后的输出，就输出了类的完整名称，等于找到了对象的出处。
- Class类对象实例化
java.lang.Class是一个类，这个类是反射操作的源头，即：所有的反射都要从类开始进行，而最关键的是这个类有三种实例化方法：
1.调用Object类中的getClass()方法：
import java.util.Date;
public class ReflectTest3 {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();
Class<?> cls = date.getClass();
System.out.println(cls);
}
}
"class java.util.Date"
2. 使用“类.class”取得：
import java.util.Date;
public class ReflectTest4 {
public static void main(String[] args) {
Class<?> cls = Date.class;
System.out.println(cls);
}
}
"class java.util.Date"
之前是在实例化了Date对象之后取得的Class类对象，但是现在并没有实例化对象的产生。这种方法用在Hibernate、Mybatis、Spring等。
3. 调用Class类提供的一个方法--实例化Class对象（在java.lang.Object下public static
Class<?> forName(String className) throws ClassNotFoundException）：
public class ReflectTest5 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class<?> cls = Class.forName("java.util.Date");
System.out.println(cls);
}
}
"class java.util.Date"
此时可以不使用import语句导入一个明确的类，而类的名称是采用字符串的形式进行描述的。
反射实例化对象
当拿到一个类的时候，肯定要直接使用关键字new 进行对象实例化操作这属于我们习惯性的做法。如果拿到Class类对象，那么就可以做到利用反射来实例化对象操作：
public T newInstance() throws InstantiationException,IllegalAccessException
范例: 利用反射来实例化对象
/*正常实例化*/
class Book{
public Book(){
System.out.println("*** Book的构造方法 ***");
}
@Override
public String toString() {
return "--- 这是Book方法 ---";
}
}
public class ReflectTest6 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Book b = new Book();
System.out.println(b);
}
}
"*** Book的构造方法 ***
--- 这是Book方法 ---" package com.jkx.lzh.test;
/*反射实例化*/
class Book{
public Book(){
System.out.println("*** Book的构造方法 ***");
}
@Override
public String toString() {
return "--- 这是Book方法 ---";
}
}
public class ReflectTest7 {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException,
IllegalAccessException, ClassNotFoundException{
Class<?> cls = Class.forName("com.jkx.lzh.test.Book");
Object obj = cls.newInstance();
}
}
"*** Book的构造方法 ***" class Book{
public Book(){
System.out.println("*** Book的构造方法 ***");
}
@Override
public String toString() {
return "--- 这是Book方法 ---";
}
}
public class ReflectTest8 {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException,
IllegalAccessException, ClassNotFoundException{
Class<?> cls = Class.forName("com.jkx.lzh.test.Book");
Object obj = cls.newInstance();
Book b = (Book) obj;
System.out.println(b);
}
}
"*** Book的构造方法 ***
--- 这是Book方法 ---"有了反射之后，以后进行对象化实例化的操作不在只是单独的依靠关键字new完成了，反射也同样可以，但是这并不表示new就被完全取代了。
这样有人就会说：“下面两行代码相当于：Book b = new Book();这样不是更复杂了，么“。
Class<?> cls = Class.forName("com.jkx.lzh.test.Book");
Object obj = cls.newInstance();
PS： 在任何的开发之中，new是造成耦合的最大元凶。一切的耦合都起源于new。
范例：观察工厂模式-->
interface Fruit{
void eat();
}
class Apple implements Fruit{
@Override
public void eat() {
System.out.println("* 吃苹果 *");
}
}
class Factory{
public static Fruit getInstance(String className){
if("apple" == className){
return new Apple();
}
return null;
}
}
public class TestFactory {
public static void main(String[] args) {
Fruit f = Factory.getInstance("apple");
f.eat();
}
}
"* 吃苹果 *"
代码如上，但是此时，如果我们要增加一个Fruit接口子类“orange”，就意味着我们就要修改工厂模式的方法。
class Orange implements Fruit{
@Override
public void eat() {
System.out.println("* 吃橘子 *");
}
}
class Factory{
public static Fruit getInstance(String className){
if("apple" == className){
return new Apple();
}else if("orange" == className){
return new Orange();
}
return null;
}
}由此可见，每增加一个Fruit接口子类，就要修改工厂类，那么如果随时需要增加子类呢？
因为现在工厂类都是new关键字直接实例化的，所以new就造成了所有问题的关键点。要想解决这一问题，就只能依靠反射完成。
修改工厂模式的方法如下：
package com.jkx.lzh.test;
interface Fruit{
void eat();
}
class Apple implements Fruit{
@Override
public void eat() {
System.out.println("* 吃苹果 *");
}
}
class Orange implements Fruit{
@Override
public void eat() {
System.out.println("* 吃橘子 *");
}
}
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;
}
}
public class TestFactory {
public static void main(String[] args) {
Fruit f = Factory.getInstance("com.jkx.lzh.test.Apple");
f.eat();
}
}此时的程序就真正的完成了解耦合的目的，而且可扩展性非常强。
使用反射调用构造
在之前所编写的代码中，我们都默认调用了类中的无参构造方法。可是类中也有可能不提供无参构造方法。
范例：观察当前程序的问题
Book.java
package com.jkx.lzh.po;
public class Book {
private String title;
private double price;
public Book(String title,double price){
this.title = title;
this.price = price;
}
public String toString(String title,double price) {
return "书名："+ this.title + "价格： " + this.price ;
}
}ReflectTest9.java
package com.jkx.lzh.test;
public class ReflectTest9 {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException,
IllegalAccessException, ClassNotFoundException{
Class<?> cls = Class.forName("com.jkx.lzh.po.Book");
Object obj = cls.newInstance();
System.out.println(obj);
}
}以上代码由于Book没有无参构造方法（<init>()），所以抛出以下异常：
Exception in thread "main" java.lang.InstantiationException: com.jkx.lzh.po.Book at java.lang.Class.newInstance(Class.java:427) at com.jkx.lzh.test.ReflectTest1.main(ReflectTest1.java:7) Caused by: java.lang.NoSuchMethodException: com.jkx.lzh.po.Book.<init>() at java.lang.Class.getConstructor0(Class.java:3082) at java.lang.Class.newInstance(Class.java:412) ... 1 more
那么怎么解决这个问题呢？
在Class类中提供了这么一个构造方法可以取得构造：
- 取得全部构造方法：public Constructor<?>[] getConstructors() throws SecurityException;
- 取得一个指定参数顺序的构造：public Constructor<T>(Class<?> ... ParameterTypes) throws NoSuchMethodException,SecurityException;
以上两个方法返回都是“java.lang.reflect.Constructor”类的对象。在这个类中我们提供一个明确传递有参构造内容实例化对象方法：
public T newInstance(Object... initargs) throws InstantiationException,IllegalAccessException,IllegalAccessException,IllegalArgumentException,InvocationTargetException;
范例：明确调用类中的构造方法
ReflectTest9.java修改如下：
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
public class ReflectTest9 {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException,
IllegalAccessException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException,
SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException{
Class<?> cls = Class.forName("com.jkx.lzh.po.Book");
//public Book(String title,double price);Constructor传的是有参构造的参数类型
Constructor<?> con = cls.getConstructor(String.class,double.class);
Object obj = con.newInstance("JAVA 反射,",82.22);
System.out.println(obj);
}
}
"书名：JAVA 反射价格： 82.22"
以上给我一个警示：在我们的简单java类的开发中不管提供多少构造方法，我们至少要保留无参构造方法。
反射调用方法
类中普通方法只有在这个类实例化对象之后才能被调用。并且实例化方法有三种（new，conle，反射）
范例：定义一个类
public class Book {
private String title;
public String getTitle() {
return title;
}
public void setTitle(String title) {
this.title = title;
}
}这个类有无参构造方法，所以实例化对象的时候可以直接利用Class提供的newInstance方法
在Class类里面提供有以下取得类中Method()的操作：
1. 取得一个类中的全部方法： public Method[] getMethods() throws SecurityException;2. 取得类中指定方法：
public Method getMethod(String name,Class<?> ... ParameterTypes) throws NoSuchMethodException,SecurityException;以上两个操作返回的是“java.lang.reflect.Method”类对象,在这里类里面我们重点关注一个方法：调用方法-->
public Object invoke(Object obj,Object args) throws IllegalAccessException,IllegalArgumentException,InvocationTargetException;
范例：反射调用方法
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectTest10 {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException,
IllegalAccessException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException,
SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException{
String fileName = "title";//要操作的成员
Class<?> cls = Class.forName("com.jkx.lzh.po.Book");
Object obj = cls.newInstance();//必须实例化对象
Method setMet = cls.getMethod("set"+ inticap(fileName) , String.class);
Method getMet = cls.getMethod("get"+ inticap(fileName));
setMet.invoke(obj, "JAVA 反射");
System.out.println(getMet.invoke(obj));
}
public static String inticap(String str){
return str.substring(0,1).toUpperCase() + str.substring(1);
}
}
"JAVA 反射"此时我们完全看不到操作类型，也就是说利用反射可以实现任意类的指定方法调用。
反射调用成员
- 类中属性一定要在本类实例化对象产生之后才可以分配内存空间。在Class类中提供了取得成员的方法：
1. 取得全部成员：public Filed[] getDeclaredFileds() throws SecurityException;
2. 取得指定成员：public Filed getDeclaredFiled(String name) throws NoSuchMethodException,SecurityException;
- 返回的类型是“java.lang.reflect.Filed”类，在这个类里面有两个重要的方法：
1. 取得属性的内容：public Object getObject(Object obj) throws IllegalAccessException,IllegalArgumentException
2. 设置属性的内容：public void Object getObject(Object obj,Object values) throws IllegalAccessException,IllegalArgumentException
- 在“java.lang.reflect.AccessibleObject”类下面（在JDK1.8之后修改）：
1. Executable下面继承了Constructor,Method;
2. Filed: 在这个类中提供有一个方法：public void setAccessible(boolean flag) throws SecurityException;设置是否取消封装
范例：现在提供如下类
package com.jkx.lzh.po;
public class Book {
private String title;
}这个类中定义了一个私有属性，按照我们原始的做法，此时它一定无法被外部所使用。
范例： 但是使用setAccessible取消封装就可以使用了
import java.lang.reflect.Field;
public class ReflectTest11 {
public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException,
SecurityException, ClassNotFoundException,
InstantiationException, IllegalAccessException {
Class<?> cls = Class.forName("com.jkx.lzh.po.Book");
Object obj = cls.newInstance();//必须实例化对象
Field titleField = cls.getDeclaredField("title");
titleField.setAccessible(true);
titleField.set(obj, "JAVA 反射");//相当于：Book对象.title = "JAVA 反射";
System.out.println(titleField.get(obj));//相当于：Book对象.title;
}
}
"JAVA 反射"构造方法和普通方法同样可以取消，只不过我们很少这样去做，而且对于属性的访问还是建议使用settr、gettr
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