Java中的反射機(jī)制詳解

oldzhoua 2019-04-10

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一、什么是反射？

在運(yùn)行狀態(tài)中，對于任意一個(gè)類，都能夠獲取到這個(gè)類的所有屬性和方法，對于任意一個(gè)對象，都能夠調(diào)用它的任意一個(gè)方法和屬性(包括私有的方法和屬性)，這種動(dòng)態(tài)獲取的信息以及動(dòng)態(tài)調(diào)用對象的方法的功能就稱為java語言的反射機(jī)制。通俗點(diǎn)講，通過反射，該類對我們來說是完全透明的，想要獲取任何東西都可以。

想要使用反射機(jī)制，就必須要先獲取到該類的字節(jié)碼文件對象(.class)，通過字節(jié)碼文件對象，就能夠通過該類中的方法獲取到我們想要的所有信息(方法，屬性，類名，父類名，實(shí)現(xiàn)的所有接口等等)，每一個(gè)類對應(yīng)著一個(gè)字節(jié)碼文件也就對應(yīng)著一個(gè)Class類型的對象，也就是字節(jié)碼文件對象。

獲取字節(jié)碼文件對象的三種方式。

1 Class clazz1 = Class.forName('全限定類名')

通過Class類中的靜態(tài)方法forName，直接獲取到一個(gè)類的字節(jié)碼文件對象，此時(shí)該類還是源文件階段，并沒有變?yōu)樽止?jié)碼文件。

2 Class clazz2 = Person.class

當(dāng)類被加載成.class文件時(shí)，此時(shí)Person類變成了.class，在獲取該字節(jié)碼文件對象，也就是獲取自己，該類處于字節(jié)碼階段。

3 Class clazz3 = p.getClass()

通過類的實(shí)例獲取該類的字節(jié)碼文件對象，該類處于創(chuàng)建對象階段　

有了字節(jié)碼文件對象才能獲得類中所有的信息，我們在使用反射獲取信息時(shí)，也要考慮使用上面哪種方式獲取字節(jié)碼對象合理，視不同情況而定。下面介紹Class類的功能。

二、反射機(jī)制能夠獲取哪些信息

2.1 通過反射獲取類實(shí)例信息

//獲取字節(jié)碼文件Class clazz = Class.forName('com.demo.user');//創(chuàng)建User實(shí)例，這里是通過User的無參構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建的User user = (User) clazz1.newInstance();

2.2 獲取指定構(gòu)造器方法

2.1說明了通過無參構(gòu)造器創(chuàng)建實(shí)例的方法，那如果只有有參的構(gòu)造器該如何創(chuàng)建實(shí)例呢？

// 獲取字節(jié)碼文件Class clazz = Class.forName('com.demo.User');// 先獲取有參構(gòu)造器，parameterTypes:表示參數(shù)列表，有多少寫多少，也可以不寫，不寫調(diào)用的就是無參構(gòu)造函數(shù)Construtor constructor = clazz.getConstructor(int.class, String.class);// 通過構(gòu)造器來實(shí)例化對象，將實(shí)際的參數(shù)傳進(jìn)去User user = (User) constructor.newInstance(18, '寶寶');

2.3 獲取全部構(gòu)造方法

Class clazz = Class.forName('com.demo.User');// 獲取所有構(gòu)造方法Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();// 遍歷所有構(gòu)造方法for(int i = 0; i < constructors.length; i++) { // 獲取每個(gè)構(gòu)造函數(shù)中得參數(shù)類型字節(jié)碼對象。 Class[] parameterTypes = constructors[i].getParameterTypes(); System.out.println('第'+i+'個(gè)構(gòu)造函數(shù)'); for(int j = 0; j < parameterTypes.length; j++) { //獲取構(gòu)造函數(shù)中參數(shù)類型 System.out.print(parameterTypes[j].getName()+','); }}

2.4 獲取類得所有成員變量

(1)、獲取指定成員變量

//獲取字節(jié)碼文件Class clazz = Class.forName('com.demo.User');//獲取實(shí)例對象User user = (User) clazz.newInstance();// 成員變量為非私有變量，使用getField（name）獲??；通過name來獲取指定成員變量Field field = clazz.getField('name');// 成員變量為私有屬性，獲得其屬性對象后，還要讓其打開可見權(quán)限Field field1 = clazz.getDeclaredField('id');field1.setAccessible(true);// 對其變量進(jìn)行賦值操作field1.setInt(user, 5);// 獲取成員變量得值System.out.println(field.getInt(user));

(2)、獲取全部成員變量

Class clazz = Class.forName('com.demo.User');User user = (User) clazz.newInstance();user.setId(13); // 賦值操作user.setName('寶寶'); // 賦值操作Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); // 將私有的屬性也一并獲得for(int i = 0; i<fields.length; i++) { fields[i].setAccessible(true); // 將屬性（尤指私有屬性）的權(quán)限打開 System.out.println(fields[i].get(user)); //獲取成員變量的值}

2.5 獲得方法并使用

Class clazz = Class.forName('com.demo.User');User user = (User) clazz.newInstance();// 不帶參數(shù)的方法， eat為不帶參數(shù)的public方法/***clazz.getMethod(name, parameterTypes)* name: 方法名* parameterTypes: 方法的參數(shù)類型的Class類型，沒有則什么都不填，比如參數(shù)為string，則填String.class*/Method method = clazz.getMethod('eat');// 調(diào)用方法/*** method.invoke(obj, args)* obj: 方法的對象* args: 實(shí)際的參數(shù)值，沒有則不填*/method.invoke(user);
// 帶參數(shù)的方法，sing為帶一個(gè)String類型參數(shù)的方法Method method1 = clazz.getMethod('sing', String.class);method1.invoke(user, '小明');
// 獲取私有的方法，和獲取私有屬性一樣，say為私有方法Method method2 = clazz.getDeclaredMethod('say');methods.setAccessible(true);method2.invoke(user);

2.6 獲取所有方法

Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();User user = (User) clazz.newInstance();for(Method method : methods) { method.setAccessible(true); System.out.ptintln(method.getName()); // 獲得方法的參數(shù)，又回到了之前的代碼 Class<?> parameterTypes = method.getParameterTypes(); for(int j=0; j<parameterTypes.length; j++) { // 獲取構(gòu)造函數(shù)中的參數(shù)類型 System.out.print(parameterTypes[j].getName()+','); }}

2.7 獲得該類的所有接口

　Class[]　getInterfaces()：確定此對象所表示的類或接口實(shí)現(xiàn)的接口

　返回值：接口的字節(jié)碼文件對象的數(shù)組

2.8 獲取指定資源的輸入流

　InputStream getResourceAsStream(String name)　　

　return：一個(gè) InputStream 對象；如果找不到帶有該名稱的資源，則返回 null

　參數(shù)：所需資源的名稱，如果以'/'開始，則絕對資源名為'/'后面的一部分。

2.9 動(dòng)態(tài)代理的概述和實(shí)現(xiàn)

　　動(dòng)態(tài)代理：一種設(shè)計(jì)模式，其非常簡單，很容易理解，你自己可以做這件事，但是覺得自己做非常麻煩或者不方便，所以就叫一個(gè)另一個(gè)人(代理)來幫你做這個(gè)事情，而你就不用管了，這就是動(dòng)態(tài)代理。舉個(gè)例子，買火車票叫人代買。

　　在程序運(yùn)行過程中產(chǎn)生的這個(gè)對象,而程序運(yùn)行過程中產(chǎn)生對象其實(shí)就是我們剛才反射講解的內(nèi)容，所以，動(dòng)態(tài)代理其實(shí)就是通過反射來生成一個(gè)代理

　在Java中java.lang.reflect包下提供了一個(gè)Proxy類和一個(gè)InvocationHandler接口，通過使用這個(gè)類和接口就可以生成動(dòng)態(tài)代理對象。JDK提供的代理只能針對接口做代理。我們有更強(qiáng)大的代理cglib，Proxy類中的方法創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理類對象分三步，但是注意JDK提供的代理只能針對接口做代理，也就是下面的第二步返回的必須要是一個(gè)接口。

　　1、new出代理對象，通過實(shí)現(xiàn)InvacationHandler接口，然后new出代理對象來。

　　2、通過Proxy類中的靜態(tài)方法newProxyInstance，來將代理對象假裝成那個(gè)被代理的對象，也就是如果叫人幫我們代買火車票一樣，那個(gè)代理就假裝成我們自己本人

　　 3、執(zhí)行方法，代理成功

　　　　將代理對象中的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)現(xiàn)

public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler{  private Object target;    public MyInvocationHandler(Object target) {    this.target = target;  }    @Override  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {    System.out.println('權(quán)限校驗(yàn)');    method.invoke(target, args);    System.out.println('日志打印');    return null;  }}

public interface Student{

public void login(); public void submit();}

@Overridepublic void login(){  System.out.println('登錄');}
@Overridepublic void submit() {  System.out.println('提交');}

MyInvocationHandler m = new MyInvocationHandler(si);Student s = (Student) Proxy.newProxyInstance(si.getClass().getClassLoader(), si.getClass().getInterfaces(), m);s.login();s.submit();

注意newProxyInstance的三個(gè)參數(shù)，第一個(gè)，類加載器，第二個(gè)被代理對象的接口，第三個(gè)代理對象?！　?/p>

2.10 還有很多方法，比如獲得類加載器，等等

　　具體還需要?jiǎng)e的，就通過查看API文檔來解決。

三、反射機(jī)制的應(yīng)用是咧

3.1 利用反射，在泛型為int的arryaList集合中存放一個(gè)String類型的對象

　原理：集合中的泛型只在編譯器有效，而到了運(yùn)行期，泛型則會(huì)失效

List<Integer> list = new ArrayList<Integer>;list.add(4);list.add(5);Class clazz = list.getClass();Method method = clazz.getMethod('add', Object.class);method.invoke(list, 'ddd');System.out.println(list);

四、總結(jié)

在我們?nèi)粘ｉ_發(fā)中，反射用到的比較少，或者即使碰到也不知道這里是用反射實(shí)現(xiàn)的，了解反射的實(shí)現(xiàn)更利于我們寫代碼，這篇文章只介紹了反射的基本知識，更多使用場景在實(shí)際開發(fā)中遇到會(huì)更加好理解。

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