10分钟带你理解Java中的反射
一、简介
Java反射是可以让我们在运行时获取类的方法、属性、父类、接口等类的内部信息的机制。也就是说,反射本质上是一个“反着来”的过程。我们通过new创建一个类的实例时,实际上是由Java虚拟机根据这个类的Class对象在运行时构建出来的,而反射是通过一个类的Class对象来获取它的定义信息,从而我们可以访问到它的属性、方法,知道这个类的父类、实现了哪些接口等信息。
二、Class类
我们知道使用javac能够将.java文件编译为.class文件,这个.class文件包含了我们对类的原始定义信息(父类、接口、构造器、属性、方法等)。.class文件在运行时会被ClassLoader加载到Java虚拟机(JVM)中,当一个.class文件被加载后,JVM会为之生成一个Class对象,我们在程序中通过new实例化的对象实际上是在运行时根据相应的Class对象构造出来的。确切的说,这个Class对象实际上是java.lang.Class<T>泛型类的一个实例,比如Class<MyClass>对象即为一个封装了MyClass类的定义信息的Class<T>实例。由于java.lang.Class<T>类不存在公有构造器,因此我们不能直接实例化这个类,我们可以通过以下方法获取一个Class对象。
在下面的讲解中,我们将以People类和Student类为例:
publicclassPeople{ privateStringname; privateintage; publicPeople(Stringname,intage){ this.name=name; this.age=age; } publicintgetAge(){ returnage; } publicStringgetName(){ returnname; } publicvoidsetAge(intage){ this.age=age; } publicvoidsetName(Stringname){ this.name=name; } publicvoidspeak(){ System.out.println(getName()+""+getAge()); } } publicclassStudentextendsPeople{ privateintgrade; publicStudent(Stringname,intage){ super(name,age); } publicStudent(Stringname,intage,intgrade){ super(name,age); this.grade=grade; } publicintgetGrade(){ returngrade; } publicvoidsetGrade(intgrade){ this.grade=grade; } privatevoidlearn(Stringcourse){ System.out.println(name+"learn"+course); } }
通过类名获取Class对象
若在编译期知道一个类的名字,我们可以这样获取它的Class对象:
Class<People>peopleClass=People.class;
还有一种根据类的完整路径名获取Class对象的方法如下所示:
//假设People类在com.test包中 Class<People>peopleClass=Class.forName("com.test.People");
注意,Class.forName()方法的参数必须是一个类的全路径名。实际上,只要我们“importcom.test.People",就可以直接通过”People.class"获取他的Class对象,而不用写出全路径这么麻烦。(若在调用Class.forName()方法时,没有在classpath找到对应的类,会抛出ClassNotFoundException。)
通过对象本身获取其Class对象
Peoplepeople=newPeople("Bill",18); Class<People>peopleClass=people.getClass();
通过反射获取类的构造器
一旦我们获得了People的Class对象,我们便可以通过这个Class对象获取到People类的原始定义信息。首先,我们来获取People类的构造器对象,有了这个构造器对象,我们便能够构造出一个People对象出来。比如,我们可以在Student.java中添加以下代码:
publicstaticvoidmain(String[]args){ Class<People>pClass=People.class; try{ Constructor<People>constructor=pClass.getConstructor(String.class,int.class); Peoplepeople=constructor.newInstance("Bill",18); obj.speak(); }catch(Exceptione){ } }
在上面,我们调用getConstructor方法来获取一个People类的构造器对象,由于我们想要获取的构造器的形参类型为String和int,所以我们传入String.class和int.class。有了构造器对象,我们便可以调用newInstance方法来创建一个people对象。
注意,当通过反射获取到类的Constructor、Method、Field对象后,在调用这些对象的方法之前,先将此对象的accessible标志设置为true,以取消Java语言访问检查,可以提升反射速度。如以下代码所示:
Constructor<People>constructor=peopleClass.getConstructor(String.class, int.class); //设置constructor的Accessible属性为ture以取消Java的访问检查 constructor.setAccessible(true);
通过反射获取类中声明的方法
获取当前类中声明的方法(不包括从父类继承来的)
要获取当前类中声明的所有方法可以通过Class中的getDeclaredMethods函数,它会获取到当前类中声明的所有方法(包括private、public、static等各种方法),它会返回一个Method对象数组,其中的每个Method对象即表示了一个类中声明的方法。要想获得指定的方法,可以调用getDeclaredMethod(Stringname,Class...<T>parameterTypes)。
如以下代码所示:
privatestaticvoidshowDeclaredMethods(){ Studentstudent=newStudent("Bill",18); //获取Student类声明的所有方法 Method[]methods=student.getClass().getDeclaredMethods(); try{ //获取learnMethod对象(封装了learn方法) MethodlearnMethod=student.getClass().getDeclaredMethod("learn", String.class); //获取learn方法的参数列表并打印出来 Class<?>[]paramClasses=learnMethod.getParameterTypes(); for(Class<?>class:paramClasses){ System.out.println("learn方法的参数:"+class.getName()); } //判断learn方法是否为private System.out.println(learnMethod.getName()+"isprivate" +Modifier.isPrivate(learnMethod.getModifiers())); //调用learn方法 learnMethod.invoke(student,"JavaReflection"); }catch(Exceptione){ } }
获取当前类和父类中声明的公有方法
要获取当前类以及父类中声明的所有public方法可以调用getMethods函数,而要获取某个指定的public方法,可以调用getMethod方法。请看以下代码:
privatestaticvoidshowMethods(){ Studentstudent=newStudent("mr.simple"); //获取所有public方法(包括Student本身的和从父类继承来的) Method[]methods=student.getClass().getMethods(); try{ //注意,通过getMethod只能获取public方法,若尝试获取private方法则会抛出异常 MethodlearnMethod=student.getClass().getMethod("learn",String.class); }catch(Exceptione){ } }
通过反射获取类中定义的属性
获取属性与获取方法是类似的,只不过把对getMethods()/getDeclaredMethods()方法的调用换成了对getFields()/getDeclaredFields()方法的调用。
获取当前类中定义的属性(不包括从父类继承来的属性)
要获取当前类中定义的所有属性(包括private、public、static等各种属性)可以调用Class对象的getDeclaredFields函数;要想获得指定的属性,可以调用getDeclaredField。
如以下代码所示:
privatestaticvoidshowDeclaredFields(){ Studentstudent=newStudent("Bill",18); //获取当前类中定义的所有属性 Field[]fields=student.getClass().getDeclaredFields(); try{ //获取指定的属性 FieldgradeField=student.getClass().getDeclaredField("grade"); //获取属性值 System.out.println("Thegradeis:"+gradeField.getInt(student)); //设置属性值 gradeField.set(student,10); }catch(Exceptione){ } }
获取当前类和父类中定义的public属性
要获取当前类和父类中定义的所有public属性可以调用Class对象的getFields函数,而要获取某个指定的public属性,可以调用getField方法,如以下代码所示:
privatestaticvoidshowFields(){ Studentstudent=newStudent("Bill",18); //获取当前类和父类的所有public属性 Field[]publicFields=student.getClass().getFields(); }
通过反射获取类的父类及类所实现的接口
获取父类
调用Class对象的getSuperClass方法即可,如以下代码所示:
Studentstudent=newStudent("Bill",18); Class<?>superClass=student.getClass().getSuperclass();
获取所实现的接口
要知道一个类实现了哪些接口,只需调用Class对象的getInterfaces方法,如以下代码所示:
privatestaticvoidshowInterfaces(){ Studentstudent=newStudent("Bill",19); Class<?>[]interfaces=student.getClass().getInterfaces(); }
总结
以上就是这篇文章的全部内容,希望对大家的学习和工作能有所帮助。