Java反射—初探反射基礎(chǔ)

Github:https://github.com/imyiren/java-base-ilss

1. 認(rèn)識Class類

Java在運行的時候,會為對象維護一個運行時的類型標(biāo)識,虛擬機運行Java程序的時候用它來選擇相應(yīng)類的方法執(zhí)行。
Java可以通過一個特定的類來訪問這些類信息,這個類就是Class。

  • 獲取Class的幾種方式
            Integer integer = 100;
            Class cls = integer.getClass();
            // 類名
            System.out.println(cls.getName());
            // 通過對類名來獲取對象
            Class cls1 = Class.forName("java.lang.Integer");
            System.out.println(cls1.getName());
            //其他方法
            Class cls2 = Integer.class;
            System.out.println(cls2.getName());
            Class cls4 = Integer[].class;
            System.out.println(cls4.getName());
            //基本數(shù)據(jù)類型的class 
            Class cls3 = int.class;
            System.out.println(cls3.getName());
    
    注意:
    1. Class.forName(String)會拋出checked exception(已檢查異常):ClassNotFoundException
    2. Class.forName(String)給的類需要包含包,包也是類名的一部分
    3. 雖然基本數(shù)據(jù)類型不是類,但是int.class是一個類。
    4. Integer[].class 的類名不是java.lang.Integer.而是[Ljava.lang.Integer ,Double.class的為[Ljava.lang.Double;另外int[].class[I
  • Class類實際是一個泛型類
    Integer.class就是一個Class<Integer>
  • Class類可以用 == 判斷是否為同類,如:
    if(integer.getClass() == Integer.class)
  • 動態(tài)創(chuàng)建類的實例
    integer.getClass().newInstance()
    • 此處會拋出InstantiationException,
  • Class類的一些方法
    • T newInstance()
      實例化一個此對象,此外方法在Java9以后已經(jīng)不推薦被使用
    • Field[] getFields()
      返回這個對象的Field數(shù)組,包括了本類和父類的公有域
    • Field[] getDeclaredFields()
      返回Field數(shù)組,包括這個類的全部域,如果對象沒有域,則返回一個長度為0的數(shù)組
    • Method[] getMethods()
      返回這個對象的Method數(shù)組,包括了本類的和父類繼承的公有方法
    • Method[] getDeclaredMethods()
      返回Method數(shù)組,包括這個類的全部方法,但是不包括父類繼承的方法。
    • Constructor[] getConstructors()
      返回這個對象的Constructor數(shù)組,包含所有共有構(gòu)造器
    • Constructor[] getDeclaredConstructors()
      返回這個對象的Constructor數(shù)組,包含所有構(gòu)造器

2. 探索java.lang.reflect

做一個控制臺答應(yīng)類信息的以demo吧。
java.lang.reflect包中包括了幾個比較重要的類:Field、MethodConstructor、Modifier

  • Field
    在《Java核心技術(shù)卷I》中叫做域,簡單理解就是對應(yīng)我們對應(yīng)的對象,變量。
  • Method方法操作的對象
    • Class getReturnType()返回一個返回類型的一個對象
  • Constructor構(gòu)造器操作對象
  • Modifier 修飾語操作的對象
    • static String toString(int modifiers)返回對應(yīng)位置中的的字符串
    • static boolean isAbstract(int modifiers)
    • static boolean isFinal(int modifiers)
    • static boolean isInterface(int modifiers)
    • static boolean isNative(int modifiers)
    • static boolean isPrivate(int modifiers)
    • static boolean isProtected(int modifiers)
    • static boolean isPublic(int modifiers)
    • static boolean isStatic(int modifiers)
    • static boolean isStrict(int modifiers)
    • static boolean isSynchronized(int modifiers)
    • static boolean isVolatile(int modifiers)
  • Field Method Constructor的一些方法
    • Class getDeclaringClass()返回定義中的Class對象
    • int getModifier()返回一個修飾符的值
    • String getName()得到名字的字符串
    • Class[] getExceptionTypes()得到拋出的異常類型的Class數(shù)組(Field沒有)
    • Class[] getParameterTypes()返回一個類型參數(shù)類型的數(shù)組(Field沒有)
  • demo代碼如下:
package io.ilss.reflection;

import java.lang.reflect.*;
import java.util.Scanner;

/**
 * className ReflectionTest
 * description ReflectionTest
 *
 * @author feng
 * @version 1.0
 * @date 2019-01-24 21:25
 */
public class ReflectionTest {
    public static void main(String[] args) {
        String name;
        if (args.length > 0) {
            name = args[0];
        } else {
            Scanner in = new Scanner(System.in);
            System.out.println("Enter class name (e.g. java.util.Date): ");
            name = in.next();
        }

        try {
            // 利用String name 得到類
            Class cls = Class.forName(name);
            // 得到父類
            Class superCls = cls.getSuperclass();
            // 得到類的修飾 "public final "
            String modifiers = Modifier.toString(cls.getModifiers());
            if (modifiers.length() > 0) {
                System.out.print(modifiers + " ");
            }
            System.out.print("class " + name);
            // 判斷除Object外的父類存在與否
            if (superCls != null && superCls != Object.class) {
                System.out.print(" extends " + superCls.getName());
            }
            System.out.print("{\n");

            // 開始打印域
            printFields(cls);
            System.out.println();

            // 開始打印構(gòu)造器
            printConstructors(cls);
            System.out.println();

            // 開始打印方法
            printMethods(cls);
            System.out.println();

            System.out.println("}");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.exit(0);
    }

    private static void printFields(Class cls) {
        // 得到這個類的所有域
        Field[] fields = cls.getDeclaredFields();
        // 便利輸出
        for (Field field : fields) {
            // 分別得到修飾 類型 名字的字符串
            String modifiers = Modifier.toString(field.getModifiers());
            Class type = field.getType();
            String name = field.getName();

            //輸出
            System.out.print("    ");
            if (modifiers.length() > 0) {
                System.out.print(modifiers + " ");
            }
            System.out.println(type.getName() + " " + name + ";");
        }
    }

    private static void printConstructors(Class cls) {
        // 得到所有的構(gòu)造器
        Constructor[] constructors = cls.getDeclaredConstructors();

        for (Constructor constructor : constructors) {
            String name = constructor.getName();
            String modifiers = Modifier.toString(constructor.getModifiers());

            System.out.print("    ");
            if (modifiers.length() > 0) {
                System.out.print(modifiers + " ");
            }
            System.out.print(name + "(");

            // 構(gòu)造器參數(shù)
            Class[] paramTypes = constructor.getParameterTypes();

            for (int j = 0; j < paramTypes.length; j++) {
                if (j > 0) System.out.print(", ");
                System.out.print(paramTypes[j].getName());
            }
            System.out.println(");");
        }
    }

    private static void printMethods(Class cls) {
        Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();

        for (Method method : methods) {
            String modifiers = Modifier.toString(method.getModifiers());
            String name = method.getName();
            // 返回類型
            Class retType = method.getReturnType();

            System.out.print("    ");
            if (modifiers.length() > 0) {
                System.out.print(modifiers + " ");
            }
            System.out.print(retType.getName() + " " + name + "(");

            // 方法的形參
            Class[] paramTypes = method.getParameterTypes();
            for (int i = 0; i < paramTypes.length; i++) {
                if (i > 0) System.out.print(", ");
                System.out.print(paramTypes[i].getName());
            }
            System.out.println(");");
        }
    }
}
  • 通過上面的demo大家有沒有想到,我們用的一些框架,里面某些地方是怎么實現(xiàn)的。就如數(shù)據(jù)庫框架的字段對應(yīng),就可以的通過Field的getName方法取得與之匹配。
  • 其實反射也是Java類的使用,但是要深入理解它的意義和用途還是挺難的。
  • 未完待續(xù)。
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