java反射详解
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PERSIST-ZP 发表于2年前
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本文主要针对java反射进行学习,以java.lang.reflect包中的接口和类进行学习和理解。文章目录如下:

  1. java反射概念

  2. java反射包接口详解

  3. java发射包中类详解

  4. java反射的应用例子


一:java反射概念

JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
java反射能起到的作用:
- 在运行中分析类的能力,即动态获取类的基本情况;
- 通过反射机制访问java对象的属性,方法,构造方法等;
- 主要是为工具构造者提供的便利机制。

二:java反射包中的接口

1:AnnotatedElement
java.lang.reflect.AnnotatedElement接口是所有程序元素(例如java.lang.Class、java.lang.reflect.Method、java.lang.reflect.Constructor等)的父接口。该接口主要是功能是是获取指定元素上所有类型注解、判断指定元素上是否有指定的注解。下边举例:本文定义一个MyTag注解,然后使用AnnotatedElement接口提供的isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass)方法来判断指定方法上是否有该注解。

public class Person {
private String name;
private Integer age;
private String address;
public Person() {// TODO Auto-generated constructor stubsetName("peter");
    }
    public Person(String name,Integer age,String address) {
    this.address=address;this.age=age;this.name=name;

    }
    public String getName() {
    return name;
    }
    public void setName(String name) {this.name = name;
    }
    public Integer getAge() {return age;
    }public void setAge(Integer age) {this.age = age;
    }public String getAddress() {return address;
    }public void setAddress(String address) {this.address = address;
    }
    @MyTag(name="peter")public void getInfo()
    {
        System.out.println("I am student!");
    }
    @Overridepublic String toString() {// TODO Auto-generated method stubreturn "Person:"+name+";"+address+";"+age;
    } 
}

自定义注解

import java.lang.annotation.ElementType;import java.lang.annotation.Retention;import java.lang.annotation.RetentionPolicy;import java.lang.annotation.Target;@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface MyTag {
     String name() default "test";}

测试端

public class AnnotatedElementTest {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException {// TODO Auto-generated method stubClass<?> person=Class.forName("com.csu.reflect.Person");
        boolean result=person.getMethod("getInfo", null).isAnnotationPresent( MyTag.class);      
        System.out.println(result);
    }
}

运行结果:

true
   通过上述例子发现,该接口为java反射获取类元素注解信息提供方法,通过该接口可以方便的获取类、方法、变量等上边的注解类型、名称等。

2:InvocationHandler接口
InvocationHandler接口主要为用户创建动态代理,即每一个代理都需要实现该接口,它只有一个方法:invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)

  • proxy:在其上调用方法的代理实例;

  • method:对应于在代理实例上调用的接口方法的 Method 实例;

  • args:包含传入代理实例上方法调用的参数值的对象数组,如果接口方法不使用参数,则为 null
    下面创建一个动态代理,来说明该接口的使用过程:
    创建日志处理接口及实现

public interface LogInfo {  public void recordLog ();public void getLength();

}
public class RealLogInfo implements LogInfo{@Overridepublic void recordLog() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("记录系统运行的日志!");
    }@Overridepublic void getLength() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("获取日志长度!");
    }

}
import java.lang.reflect.Method;public class DynamicLogProxy implements InvocationHandler{private Object infoObject;public DynamicLogProxy(Object object) {// TODO Auto-generated constructor stubthis.infoObject=object;
    }@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {// TODO Auto-generated method stub//对象方法执行前调用一些方法,如spring的AOPSystem.out.println("Before happen something!");
        method.invoke(infoObject, args);
        System.out.println("After happen something!");return null;
    }
}

测试端:

import java.lang.reflect.InvocationHandler;import java.lang.reflect.Proxy;public class InvocationHandlerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //真实对象
       LogInfo realInfo=new RealLogInfo();   InvocationHandler handler=new DynamicLogProxy(realInfo);   //通过Proxy的newProxyInstance方法来创建我们的代理对象
       LogInfo info=(LogInfo)Proxy.newProxyInstance(handler.getClass().getClassLoader(), realInfo.getClass().getInterfaces(), handler);   System.out.println(info.getClass().getName());   info.recordLog();   info.getLength();}
}

运行结果:

com.sun.proxy.$Proxy0
Before happen something!
记录系统运行的日志!After happen something! --------------------Before happen something!
获取日志长度!
After happen something!
   从运行结果中发现:info实例获取的类名称竟然是$Proxy0,是的这就是代理的独特之处,在jvm中对代理类进行了统一的命名管理。同时我们发现,通过代理我们可以在方法运行前后进行一些特殊逻辑处理,Spring AOP正式使用这种思想。

三:java反射包中的类

  1. AccessibleObject:设置反射过程元素是否通过java安全检查,默认未false,它是类Field, Method, Constructor, ReflectPermission 父类;

  2. Array:主要用于动态的创建数字,当反射方法参数是数组时,可以使用Array来赋值。

  3. Field:主要获取类中字段信息

  4. Method:主要获取类中方法信息

  5. Constructor:获取类中所有构造器函数信息

  6. Modifier:获取类元素的权限访问标识
    通过上述类中方法的调用,通过反射动态的获取类中所有信息,下面通过三个实例来说明java反射包中类的使用方法。

实例一:获取某个类的所有信息

import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;import java.lang.reflect.Modifier;/** *通过反射方法获取类中详细信息 */public class GetClassInfoByReflect {/** * 获取类中所有构造函数 */@SuppressWarnings("rawtypes")public static void getAllConstructors(Class clazz)
    {
        Constructor[] constructors=clazz.getConstructors();for(Constructor c:constructors)
        {
            String name=c.getName();
            System.out.print(" ");
            String modifiers=Modifier.toString(clazz.getModifiers());if(modifiers.length()>0)
                System.out.print(modifiers+" ");
            System.out.print(name+"(");
            Class []paramTypes=c.getParameterTypes();for(int i=0;i<paramTypes.length;i++)
            {if(i>0)
                    System.out.print(", ");
                System.out.print(paramTypes[i].getName());
            }
            System.out.println(");");
        }
    }/** * 获取类中所用方法 * @param clazz */@SuppressWarnings("rawtypes")public static void getAllMethods(Class clazz)
    {
        Method[] methods=clazz.getMethods();for(Method m:methods)
        {
            Class returntype=m.getReturnType();
            String name=m.getName();
            System.out.print(" ");
            String modifiers=Modifier.toString(m.getModifiers());if(modifiers.length()>0)
                System.out.print(modifiers+" ");
            System.out.print(returntype.getName()+" "+name+"(");
            Class [] paramTypes=m.getParameterTypes();for(int i=0;i<paramTypes.length;i++)
            {if(i>0)
                    System.out.print(",");
                System.out.print(paramTypes[i].getName());
            }
            System.out.println(");");
        }
    }/** * 获取类中所有字段信息 * @param clazz */@SuppressWarnings("rawtypes")public static void getAllFields(Class clazz)
    {
        Field [] fields=clazz.getDeclaredFields();for(Field f:fields)
        {
            Class type=f.getType();
            String name=f.getName();
            System.out.print(" ");
            String modifier=Modifier.toString(f.getModifiers());if(modifier.length()>0)
                System.out.print(modifier+" ");
            System.out.println(type.getName()+" "+name+";");            
        }
    }
}

测试端实例:

public class ReflectTest {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {// TODO Auto-generated method stubClass clazz=Class.forName("com.csu.reflect.Person");
        System.out.println("构造函数");
        GetClassInfoByReflect.getAllConstructors(clazz);
        System.out.println("类函数");
        GetClassInfoByReflect.getAllMethods(clazz);
        System.out.println("成员变量");
        GetClassInfoByReflect.getAllFields(clazz);
    }
}

运行结果:

构造函数  public com.csu.reflect.Person();  public com.csu.reflect.Person(java.lang.String, java.lang.Integer, java.lang.String);
类函数  public java.lang.String toString();  public java.lang.String getAddress();  public java.lang.String getName();  public void setName(java.lang.String);  public java.lang.Integer getAge();  public void getInfo();  public void setAge(java.lang.Integer);  public void setAddress(java.lang.String);  public final void wait(long,int);  public final native void wait(long);  public final void wait();  public boolean equals(java.lang.Object);  public native int hashCode();  public final native java.lang.Class getClass();  public final native void notify();  public final native void notifyAll();
成员变量 private java.lang.String name; private java.lang.Integer age; private java.lang.String address;

实例二:使用反射类Array实现所有数组拷贝

public class GenericCopyArray {/** * 通用数组拷贝方法 * @param array * @param length * @return */@SuppressWarnings("rawtypes")public static Object copyArray(Object array,int newlength)
    {
        Class clazz=array.getClass();if(!clazz.isArray())return null;
        Class type=clazz.getComponentType();int length=Array.getLength(array);
        Object newArray=Array.newInstance(type, newlength);
        System.arraycopy(array, 0, newArray, 0, Math.min(length, newlength));return newArray;
    }
}

测试端实例:

import java.util.Arrays;public class Arraytest {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stub/** * GenericCopyArray.copyArray不仅可以对象数组,还可以扩展任意类型的数组 */ int[] a={1,2,3};
     a=(int[])GenericCopyArray.copyArray(a, 2);
     System.out.println(Arrays.toString(a));

     Person person1=new Person("zp", 28, "changsha");
     Person person2=new Person("wang", 29, "shandong");
     Person person3=new Person("liu", 29, "wuhan");
     Person [] persons={person1,person2};
     Person []personCopy=(Person[])GenericCopyArray.copyArray(persons,2);
     System.out.println("拷贝结果:"+Arrays.toString(personCopy));     //改变拷贝数字的值 personCopy[0]=person3;
     System.out.println("改变拷贝结果"+Arrays.toString(personCopy));
     System.out.println("原始结果未发生变化:"+Arrays.toString(persons));
    }
    }

运行结果:

[1, 2]
拷贝结果:[Person:zp;address;28, Person:wang;address;29]
改变拷贝结果[Person:liu;address;29, Person:wang;address;29]
原始结果未发生变化:[Person:zp;address;28, Person:wang;address;29]

通过运行实例发现:通过这种方式不仅能够拷贝对象数组,而且可以扩展为任意类型数组。

实例三:通过Array给反射调用方法赋值

public class Target {public void printValue(String[] values)
    {for(String value:values)
        {
            System.out.println(value);
        }
    }

}

测试端:

public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stub   Class<Target> clazz =Target.class;       try {
        Object object=clazz.newInstance();
        Method printValue=clazz.getMethod("printValue", String[].class);
        Object array=Array.newInstance(String.class, 2);
        Array.set(array, 0, "blue");
        Array.set(array, 1, "green");
        printValue.invoke(object, array);
    } catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();
    }
    }

运行结果:

blue
green

引用块内容
[1]java核心技术 卷I

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