Java反射機制初探
最近和一位師兄交流了一下Java,真可謂是大有收獲,讓我好好的學(xué)習(xí)了一下javad的反射機制,同終于明白了spring等框架的一個基本實現(xiàn)的思想,那么今天就和大家分享一下java的反射機制。 |
反射,reflection,聽其名就像照鏡子一樣,可以看見自己也可以看見別人的每一部分。在java語言中這是一個很重要的特性。下面是來自sun公司官網(wǎng)關(guān)于反射的介紹:
Reflection is a feature in the Java programming language. It allows an executing Java program to examine or "introspect" upon itself, and manipulate internal properties of the program. For example, it's possible for a Java class to obtain the names of all its members and display them.
The ability to examine and manipulate a Java class from within itself may not sound like very much, but in other programming languages this feature simply doesn't exist. For example, there is no way in a Pascal, C, or C++ program to obtain information about the functions defined within that program. One tangible use of reflection is in JavaBeans, where software components can be manipulated visually via a builder tool. The tool uses reflection to obtain the properties of Java components (classes) as they are dynamically loaded. |
那么解釋一下就是,反射是java語言的一個特性,它允程序在運行時(注意不是編譯的時候)來進行自我檢查并且對內(nèi)部的成員進行操作。例如它允許一個java的類獲取他所有的成員變量和方法并且顯示出來。這個能特定我們不常看到,但是在其他的比如C或者C++語言中很不就存在這個特性。一個常見的例子是在JavaBean中,一些組件可以通過一個構(gòu)造器來操作。這個構(gòu)造器就是用的反射在動態(tài)加載的時候來獲取的java中類的屬性的。
反射的前傳:類類型 Class Class
java中有一個類很特殊,就是Class類,很多朋友在寫程序的時候有用過比如Apple.class來查看類型信息,大家就可以把它理解為封裝了類的信息,很多解釋說Class類沒有構(gòu)造器,其實是有的,只不過它的構(gòu)造方法是private的(構(gòu)造函數(shù)還有private的??有,這樣是為了禁止開發(fā)者去自己創(chuàng)建Class類的實例)。我們可以看一下JDK中源碼:
注釋很明確的告訴了我們,這個類是有JVM來創(chuàng)建的,所以我們就不用麻煩了。如果我們拿到一個類的類型信息,就可以利用反射獲取其各種成員以及方法了。(注:Class 從JDK1.5版本后就開始更多為泛型服務(wù)了)那么我們怎么拿到一個類型的信息呢?假設(shè)我們有一個Role類:
- package yui;
- /**
- * A base class having some attributes and methods
- * @author Octobershiner
- * @since 2012 3 17
- *
- * */
- public class Role {
- private String name;
- private String type;
- // Constructors
- public Role(){
- System.out.println("Constructor Role() is invoking");
- }
- //私有構(gòu)造器
- private Role(String name){
- this.name = name;
- System.out.println("Constructor Role(String name) is invoking.");
- }
- //get and set method
- public String getName() {
- return name;
- }
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- }
- public String getType() {
- return type;
- }
- public void setType(String type) {
- this.type = type;
- }
- //override the toString method to show the class
- @Override
- public String toString(){
- return "This is a role called "+this.name;
- }
- }
在沒有對象實例的時候,主要有兩種辦法。
- //獲得類類型的兩種方式
- Class cls1 = Role.class;
- Class cls2 = Class.forName("yui.Role");
注意第二種方式中,forName中的參數(shù)一定是完整的類名(包名+類名),并且這個方法需要捕獲異?!,F(xiàn)在得到cls1就可以創(chuàng)建一個Role類的實例了,利用Class的newInstance方法相當(dāng)于調(diào)用類的默認的構(gòu)造器
- Object o = cls1.newInstance(); //創(chuàng)建一個實例
- //Object o1 = new Role(); //與上面的方法等價
這樣就創(chuàng)建了一個對象,缺點是我們只能利用默認構(gòu)造函數(shù),因為Class的newInstance是不接受參數(shù)的,后面會講到可接受參數(shù)的newInstance,第二,如果類的構(gòu)造函數(shù)是private的,比如Class,我們?nèi)耘f不能實例化其對象。
獲取類的構(gòu)造器
首先介紹一下Constructor類,這個類用來封裝反射得到的構(gòu)造器,Class有四個方法來獲得Constructor對象
- public Constructor<?>[] getConstructors() 返回類中所有的public構(gòu)造器集合,默認構(gòu)造器的下標(biāo)為0
- public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回指定public構(gòu)造器,參數(shù)為構(gòu)造器參數(shù)類型集合
- public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 返回類中所有的構(gòu)造器,包括私有
- public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回任意指定的構(gòu)造器
從名字來看,還是很好懂的,帶上Declared的都是獲得所有的構(gòu)造方法,包括私有,哈,這下我們就可以調(diào)用原本不允許調(diào)用的私有構(gòu)造器了,看代碼
- /**
- * 獲取構(gòu)造方法Constructor
- * getConstructor() only for public
- * getDeclaredConstructor() global access all
- *
- * */
- //指定參數(shù)列表獲取特定的方法
- Constructor con = cls1.getDeclaredConstructor(new Class[]{String.class});
- con.setAccessible(true); //設(shè)置可訪問的權(quán)限
- Object obj = con.newInstance(new Object[]{"liyang"});
- System.out.println(obj); //打印一下這個對象的信息
- //獲取所有的構(gòu)造方法集合
- Constructor con1[] = cls1.getDeclaredConstructors();
- con1[1].setAccessible(true);
- Object obj1 = con1[1].newInstance(new Object[]{"tom"});
- System.out.println(obj1);
解釋一下:***個是獲得一個指定的方法,我們指定了參數(shù)是一個String類型,第二段我們獲得了所有的構(gòu)造方法集合,并選取了其中一個創(chuàng)建了新的對象。注意這里Constructor的newInstance方法就可以設(shè)置參數(shù)了,與文章前面的同樣的方法形成了對比。
注意,以上的四個方法全部需要拋出異常,當(dāng)我們獲得私有的方法的時候,要用setAccessible設(shè)置一下可訪問的權(quán)限,例子中沒有演示獲取共有方法,那個比較簡單,就不做介紹了,其實掌握了上面兩個,其他就好理解了。
獲取類的成員變量
了解了構(gòu)造器,其實你可以猜到成員變量的獲取方法了,成員變量用Field類進行封裝。
主要的方法非常的類似:
- public Field getDeclaredField(String name) 獲取任意指定名字的成員
- public Field[] getDeclaredFields() 獲取所有的成員變量
- public Field getField(String name) 獲取任意public成員變量
- public Field[] getFields() 獲取所有的public成員變量
可以看出這些方法都是異曲同工的,好了直接看一下例子吧
- /**
- * 獲取成員變量Field
- * getField()
- * getDeclaredField()
- * */
- Field mem = cls1.getDeclaredField("name");
- mem.setAccessible(true);
- System.out.println("we get form field :"+mem.get(obj));
這是在訪問私有變量,什么私有變量也可以訪問??是的。。。。
獲取類的方法
我覺得你已經(jīng)可以幫我寫這一段了,封裝類的方法的類是Method.獲取method也有四個方法,猜到了沒??
- public Method[] getMethods() 獲取所有的共有方法的集合
- public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 獲取指定公有方法 參數(shù)1:方法名 參數(shù)2:參數(shù)類型集合
- public Method[] getDeclaredMethods() 獲取所有的方法
- public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 獲取任意指定方法
看下面的例子吧
- /**
- * 調(diào)用類的方法 Method
- * getMethod()
- * getDeclaredMethod()
- *
- * */
- Method f = cls1.getMethod("getName", null);
- Object name = f.invoke(obj, null);
- System.out.println("we invoke method : "+ name);
這個很簡單吧,無參的時候我們只要傳null就行了。
總 結(jié):
以上就是反射機制的簡單的使用,顯然學(xué)過spring的朋友一定明白了,為什么可以通過配置文件就可以讓我們獲得指定的方法和變量,在我們創(chuàng)建對象的時候都是通過傳進string實現(xiàn)的,就好像你需要什么,我們?nèi)槟闵a(chǎn),還有我們一直在用Object,這就說明java語言的動態(tài)特性,依賴性大大的降低了。
本文中的完整源代碼地址:https://github.com/octobershiner/Java-Taste/tree/master/Reflection
請支持Java Taste 項目:https://github.com/octobershiner/Java-Taste
原文鏈接:http://www.cnblogs.com/octobershiner/archive/2012/03/18/2404751.html
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