Java反射机制详解
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。
1、关于Class
1、Class是一个类,一个描述类的类(也就是描述类本身),封装了描述方法的Method,描述字段的Filed,描述构造器的Constructor等属性
2、对象照镜子后(反射)可以得到的信息:某个类的数据成员名、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。
3、对于每个类而言,JRE 都为其保留一个不变的 Class 类型的对象。
一个 Class 对象包含了特定某个类的有关信息。
4、Class 对象只能由系统建立对象
5、一个类在 JVM 中只会有一个Class实例
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public class Person {
-
String name;
-
private int age;
-
public Person() {
-
System.out.println(“无参构造器”);
-
}
-
public Person(String name, int age) {
-
System.out.println(“有参构造器”);
-
this.name = name;
-
this.age = age;
-
}
-
public String getName() {
-
return name;
-
}
-
public void setName(String name) {
-
this.name = name;
-
}
-
public int getAge() {
-
return age;
-
}
-
public void setAge(int age) {
-
this.age = age;
-
}
-
@Override
-
public String toString() {
-
return “Person{” +
-
“name='” + name + ‘/” +
-
“, age=” + age +
-
‘}’;
-
}
-
}
2、反射机制获取类有三种方法
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/**
-
* 反射机制获取类有三种方法
-
*/
-
@Test
-
public void testGetClass() throws ClassNotFoundException {
-
Class clazz = null;
-
-
//1 直接通过类名.Class的方式得到
-
clazz = Person.class;
-
System.out.println(“通过类名: ” + clazz);
-
-
//2 通过对象的getClass()方法获取,这个使用的少(一般是传的是Object,不知道是什么类型的时候才用)
-
Object obj = new Person();
-
clazz = obj.getClass();
-
System.out.println(“通过getClass(): ” + clazz);
-
-
//3 通过全类名获取,用的比较多,但可能抛出ClassNotFoundException异常
-
clazz = Class.forName(“com.java.reflection.Person”);
-
System.out.println(“通过全类名获取: ” + clazz);
-
}
通过类名: class com.java.reflection.Person 无参构造器 通过getClass(): class com.java.reflection.Person 通过全类名获取: class com.java.reflection.Person |
3、利用newInstance创建对象:调用的类必须有无参的构造器
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/**
-
* Class类的newInstance()方法,创建类的一个对象。
-
*/
-
@Test
-
public void testNewInstance()
-
throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
-
-
Class clazz = Class.forName(“com.java.reflection.Person”);
-
-
//使用Class类的newInstance()方法创建类的一个对象
-
//实际调用的类的那个 无参数的构造器(这就是为什么写的类的时候,要写一个无参数的构造器,就是给反射用的)
-
//一般的,一个类若声明了带参数的构造器,也要声明一个无参数的构造器
-
Object obj = clazz.newInstance();
-
System.out.println(obj);
-
}
无参构造器 Person{name=’null’, age=0} |
4、ClassLoader类加载器
-
/**
-
* ClassLoader类装载器
-
*/
-
@Test
-
public void testClassLoader1() throws ClassNotFoundException, IOException {
-
//1、获取一个系统的类加载器
-
ClassLoader classLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
-
System.out.println(“系统的类加载器–>” + classLoader);
-
-
//2、获取系统类加载器的父类加载器(扩展类加载器(extensions classLoader))
-
classLoader = classLoader.getParent();
-
System.out.println(“扩展类加载器–>” + classLoader);
-
-
//3、获取扩展类加载器的父类加载器
-
//输出为Null,无法被Java程序直接引用
-
classLoader = classLoader.getParent();
-
System.out.println(“启动类加载器–>” + classLoader);
-
-
//
-
-
//4、测试当前类由哪个类加载器进行加载 ,结果就是系统的类加载器
-
classLoader = Class.forName(“com.java.reflection.Person”).getClassLoader();
-
System.out.println(“当前类由哪个类加载器进行加载–>”+classLoader);
-
-
//5、测试JDK提供的Object类由哪个类加载器负责加载的
-
classLoader = Class.forName(“java.lang.Object”).getClassLoader();
-
System.out.println(“JDK提供的Object类由哪个类加载器加载–>” + classLoader);
-
}
系统的类加载器–>sun.misc.Launcher$AppClassLoader@43be2d65 扩展类加载器–>sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@7a9664a1 启动类加载器–>null 当前类由哪个类加载器进行加载–>sun.misc.Launcher$AppClassLoader@43be2d65 JDK提供的Object类由哪个类加载器加载–>null |
4.1、getResourceAsStream方法
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@Test
-
public void testGetResourceAsStream() throws ClassNotFoundException, IOException {
-
// 这么写的话,文件需要放到src目录下
-
// InputStream in = new FileInputStream(“test.properties”);
-
-
//5、关于类加载器的一个主要方法
-
//调用getResourceAsStream 获取类路径下的文件对应的输入流
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InputStream in = this.getClass().getClassLoader()
-
.getResourceAsStream(“com/java/reflection/test.properties”);
-
System.out.println(“in: ” +in);
-
-
Properties properties = new Properties();
-
properties.load(in);
-
-
String driverClass = properties.getProperty(“dirver”);
-
String jdbcUrl = properties.getProperty(“jdbcUrl”);
-
//中文可能会出现乱码,需要转换一下
-
String user = new String(properties.getProperty(“user”).getBytes(“ISO-8859-1”), “UTF-8”);
-
String password = properties.getProperty(“password”);
-
-
System.out.println(“diverClass: “+driverClass);
-
System.out.println(“user: ” + user);
-
}
-
test.properties内容如下:
-
dirver=com.mysql.jdbc.Driver;
jdbcUrl=jdbc:mysql://192.168.42.108:3306/test
user=123
password=123
结果:
in: java.io.BufferedInputStream@2aca0115 diverClass: com.mysql.jdbc.Driver; user: 123 |
5、Method: 对应类中的方法
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public class Person {
-
private String name;
-
private int age;
-
-
//新增一个私有方法
-
private void privateMthod(){
-
}
-
-
public Person() {
-
System.out.println(“无参构造器”);
-
}
-
-
public Person(String name, int age) {
-
System.out.println(“有参构造器”);
-
this.name = name;
-
this.age = age;
-
}
-
-
public String getName() {
-
return name;
-
}
-
-
public void setName(String name) {
-
this.name = name;
-
}
-
-
/**
-
*
-
* @param age 类型用Integer,不用int
-
*/
-
public void setName(String name , int age){
-
System.out.println(“name: ” + name);
-
System.out.println(“age:”+ age);
-
-
}
-
-
public int getAge() {
-
return age;
-
}
-
-
public void setAge(int age) {
-
this.age = age;
-
}
-
-
@Override
-
public String toString() {
-
return “Person{” +
-
“name='” + name + ‘/” +
-
“, age=” + age +
-
‘}’;
-
}
-
}
-
@Test
-
public void testMethod() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException,
-
IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException {
-
Class clazz = Class.forName(“com.java.reflection.Person”);
-
-
//1、得到clazz 对应的类中有哪些方法,不能获取private方法
-
Method[] methods =clazz.getMethods();
-
System.out.print(” getMethods: “);
-
for (Method method : methods){
-
System.out.print(method.getName() + “, “);
-
}
-
-
//2、获取所有的方法(且只获取当着类声明的方法,包括private方法)
-
Method[] methods2 = clazz.getDeclaredMethods();
-
System.out.print(“/ngetDeclaredMethods: “);
-
for (Method method : methods2){
-
System.out.print(method.getName() + “, “);
-
}
-
-
//3、获取指定的方法
-
Method method = clazz.getDeclaredMethod(“setName”,String.class);//第一个参数是方法名,后面的是方法里的参数
-
System.out.println(“/nmethod : ” + method);
-
-
Method method2 = clazz.getDeclaredMethod(“setName”,String.class ,int.class);//第一个参数是方法名,后面的是方法里的参数
-
System.out.println(“method2: ” + method2);
-
-
//4、执行方法!
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Object obj = clazz.newInstance();
-
method2.invoke(obj, “changwen”, 22);
-
}
getMethods: toString, getName, setName, setName, setAge, getAge, wait, wait, wait, equals, hashCode, getClass, notify, notifyAll,
getDeclaredMethods: toString, getName, setName, setName, setAge, getAge, privateMthod,
method : public void com.java.reflection.Person.setName(java.lang.String)
method2: public void com.java.reflection.Person.setName(java.lang.String,int)
无参构造器
name: changwen
age:22
6、invoke方法
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public class PersonInvoke {
-
public PersonInvoke() {
-
}
-
-
private String method2() {
-
return “Person private String method2”;
-
}
-
}
-
public class StudentInvoke extends PersonInvoke{
-
private void method1(Integer age) {
-
System.out.println(“Student private void method1, age=:” +age);
-
}
-
}
获取当前类的父类定义的私有方法
-
/**
-
* 获取当前类的父类中定义的私有方法
-
* 直接调用getSuperclass()
-
*/
-
@Test
-
public void testGetSuperClass() throws Exception {
-
String className = “com.java.reflection.StudentInvoke”;
-
-
Class clazz = Class.forName(className);
-
Class superClazz = clazz.getSuperclass();
-
-
System.out.println(superClazz);
-
//输出结果:class com.java.reflection.PersonInvoke
-
}
另一种写法
-
/**
-
* @param className 某个类的全类名
-
* @param methodName 类的一个方法的方法名,该方法也可能是私有方法
-
* @param args 调用该方法需要传入的参数 …可变参数的意思
-
* @return 调用方法后的返回值
-
*/
-
public Object invoke(String className, String methodName, Object … args) {
-
Object obj = null;
-
try {
-
obj = Class.forName(className).newInstance();
-
return invoke(obj, methodName, args);
-
-
} catch (InstantiationException e) {
-
e.printStackTrace();
-
} catch (IllegalAccessException e) {
-
e.printStackTrace();
-
} catch (ClassNotFoundException e) {
-
e.printStackTrace();
-
}
-
return invoke(null, methodName, args);
-
}
-
/**
-
* @param obj 方法执行的那个对象
-
* @param methodName 类的一个方法的方法名,该方法也可能是私有方法,还可能是该方法在父类中定义的私有方法
-
* @param args 调用该方法需要传入的参数 …可变参数的意思
-
* @return 调用方法后的返回值
-
*/
-
public Object invoke(Object obj, String methodName, Object … args) {
-
//1、获取Method对象
-
Class [] parameterTypes = new Class[args.length];
-
for (int i=0 ; i<args.length; i++){
-
parameterTypes[i] = args[i].getClass();
-
}
-
-
try {
-
//2、执行Method方法
-
Method method = getMethod(obj.getClass(), methodName,parameterTypes);
-
-
//通过反射执行private方法
-
method.setAccessible(true);
-
-
//3、返回方法的返回值
-
return method.invoke(obj,args);
-
-
} catch (Exception e) {
-
-
}
-
-
return null;
-
}
-
-
/**
-
* 获取clazz 的methodName 方法, 该方法可能是私有方法,还可能是父类中的私有方法
-
*/
-
public Method getMethod(Class clazz, String methodName, Class … parameterTypes) {
-
//注意这个循环里的内容!!!
-
for (; clazz != Object.class; clazz = clazz.getSuperclass()){
-
try {
-
return clazz.getDeclaredMethod(methodName, parameterTypes);
-
} catch (Exception e) { //这里要写Exception,不然会出错,应该是有部分异常没有捕获
-
-
}
-
}
-
return null;
-
}
测试:
-
@Test
-
public void testInvoke2() {
-
Object obj = new StudentInvoke();
-
invoke(obj, “method1”, 10);
-
-
Object result = invoke(obj, “method2”);
-
System.out.println(result);
-
}
private void method1,age:10 Person private String method2 |
7、Field字段
-
public class Person {
-
public String name;
-
private Integer age;
-
-
public Person() {
-
}
-
-
public Person(String name, Integer age) {
-
this.name = name;
-
this.age = age;
-
}
-
}
-
/**
-
* Field: 封装了字段的信息
-
*/
-
@Test
-
public void testField() throws
-
ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
-
-
Class clazz = Class.forName(“com.java.reflection.Person”);
-
-
//1、获取字段
-
//1.1 获取Field的数组,私有字段也能获取
-
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
-
for (Field field: fields) {
-
System.out.print(field.getName() + “, “);
-
}
-
-
//1.2 获取指定名字的Field(如果是私有的,见下面的4)
-
Field field = clazz.getDeclaredField(“name”);
-
System.out.println(“/n获取指定Field名=: ” + field.getName());
-
-
Person person = new Person(“ABC”, 12);
-
//2、获取指定对象的Field的值
-
Object val = field.get(person);
-
System.out.println(“获取指定对象字段’name’的Field的值=: ” + val);
-
-
//3、设置指定对象的Field的值
-
field.set(person, “changwen2”);
-
System.out.println(“设置指定对象字段’name’的Field的值=: ” + person.name);
-
-
//4、若该字段是私有的,需要调用setAccessible(true)方法
-
Field field2 = clazz.getDeclaredField(“age”);
-
field2.setAccessible(true);
-
System.out.println(“获取指定私有字段名=: ” + field2.getName());
-
}
name, age,
获取指定Field名=: name
获取指定对象字段’name’的Field的值=: ABC
设置指定对象字段’name’的Field的值=: changwen2
获取指定私有字段名=: age
-
/**
-
* 一个实例:
-
* 反射获取一个继承Person2的Student类
-
* 设置字段”age”=20(该字段可能为私有,可能在其父类中)
-
*/
-
@Test
-
public void testClassField() throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
-
String className = “com.java.reflection.Student”;
-
String fieldName = “age”; //可能为私有,可能在其父类中
-
Object val = 20;
-
-
//创建className 对应类的对象,并为其fieldName赋值为val
-
Class clazz = Class.forName(className);
-
Field field = null;
-
for (Class clazz2 = clazz; clazz2 != Object.class; clazz2 = clazz2.getSuperclass()){
-
try {
-
field = clazz2.getDeclaredField(fieldName);
-
} catch (Exception e) {
-
-
}
-
}
-
-
Object obj = clazz.newInstance();
-
assert field != null;
-
field.setAccessible(true);
-
field.set(obj, val);
-
-
Student stu = (Student) obj;
-
System.out.println(“age = ” + stu.getAge());
-
}
8、构造器(Constructor)
-
/**
-
* 构造器:开发用的比较少
-
*/
-
@Test
-
public void testConstructor() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException,
-
IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
-
String className = “com.java.reflection.Person”;
-
Class<Person> clazz = (Class<Person>) Class.forName(className);
-
-
//1.获取Constructor对象
-
Constructor<Person>[] constructors =
-
(Constructor<Person>[]) Class.forName(className).getConstructors();
-
-
for (Constructor<Person> constructor: constructors) {
-
System.out.println(constructor);
-
}
-
-
Constructor<Person> constructor = clazz.getConstructor(String.class, Integer.class);
-
System.out.println(“指定的–>” + constructor);
-
-
//2.调用构造器的newInstance()方法创建对象
-
Object obj= constructor.newInstance(“changwen”, 11);
-
}
public com.java.reflection.Person() public com.java.reflection.Person(java.lang.String,java.lang.Integer) 指定的–>public com.java.reflection.Person(java.lang.String,java.lang.Integer) |
9、注解(Annotation)
从 JDK5.0 开始,Java 增加了对元数据(MetaData)的支持,也就是Annotation(注释)
Annotation其实就是代码里的特殊标记,这些标记可以在编译,类加载, 运行时被读取,并执行相应的处理.通过使用Annotation,程序员可以在不改变原有逻辑的情况下,在源文件中嵌入一些补充信息.
Annotation 可以像修饰符一样被使用,可用于修饰包,类,构造器, 方法,成员变量, 参数,局部变量的声明,这些信息被保存在Annotation的 “name=value”对中.
Annotation能被用来为程序元素(类,方法,成员变量等)设置元数据
基本的 Annotation
使用 Annotation时要在其前面增加@符号,并把该Annotation 当成一个修饰符使用.用于修饰它支持的程序元素
三个基本的Annotation:
–@Override:限定重写父类方法,该注释只能用于方法
–@Deprecated:用于表示某个程序元素(类,方法等)已过时
–@SuppressWarnings:抑制编译器警告.
自定义 Annotation
定义新的 Annotation类型使用@interface关键字
Annotation 的成员变量在Annotation 定义中以无参数方法的形式来声明.其方法名和返回值定义了该成员的名字和类型.
可以在定义Annotation的成员变量时为其指定初始值,指定成员变量的初始值可使用default关键字
没有成员定义的Annotation称为标记;包含成员变量的Annotation称为元数据Annotation
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