Java 反射机制 初探*
反射机制初探 *
走进沼泽
在正常的程序中，先有类，然后再有对象。
- 取得Class对象（类对象）
public final Class<?> getClass() ;
- 实例观察：
public class TestDemo {
public static void main(String [] args) {
Date date = new Date() ; // 产生对象
System.out.println(date.getClass());
// 因为所有类都是 Object的子类，而getClass是final型所以所有类都有getClass()方法
}
}
- 运行结果
class java.util.Date
发现：调用getClass()方法输出的是类的完整名称，等于找到了对象出处：
——这就是“反”
Class 类对象实例化
-
java.lang.Class是一个类，这个类就是反射操作的源头，即：所有的反射都要从Class类开始运行 三种实例化方法；
- 调用Object中的Class方法
Class<?> cls = date.getClass(); // 此代码将Class类进行了实例化；getClass()是class类的实例化方法- 使用 类.class 方法
Class<?> cls = Date.class;前者是产生了类的实例化对象之后取得Class类对象，但是类.class方法并没有实例化对象产生
- 调用Class类提供的 forName() 方法
Class<?> cls = Class.forName(String ClassName) ;此时可以不使用 import 语句导入一个明确的类名称，而类名称采用字符串的方式进行描述
反射实例化对象
当获得一个类时，使用关键字 new 进行类对象实例化操作；但是如果有了Class对象，那么就可以利用反射进行对象实例化操作。
实例化对象的方法：
public T newInstance();
- 实例分析：
class Book {
public Book() {
System.out.println("**********Book类 ***********");
}
@Override
public String toString() {
return "Hello,World!";
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String [] args) throws InstantiationException, ReflectiveOperationException {
Class<?> cls = Class.forName("helloworld.Book");
@SuppressWarnings("deprecation")
Object obj = cls.newInstance();
Book book = (Book) obj ;// 向下转型
System.out.println(book);// 调用了Book类的对象
// 此过程没有 new 关键字实例化Book类，而是通过反射来实例化对象
}
}
在反射机制的加持下，类的对象实例化则不再单独依靠 new关键字 。
- new 与 反射 实例化对象的区别
package helloworld;
interface Fruit { // 函数是接口
public void eat() ;
}
class Apple implements Fruit {
@Override
public void eat() {
System.out.println("苹果");
}
}
class Factory {
public static Fruit getInstance(String className) {
if ("apple".equals(className)) {
return new Apple();
}
return null ;
}
}
public class TestFactory {
public static void main(String[] args) {
Fruit f = Factory.getInstance("apple");// 实例化Fruit对象
f.eat();
}
}
- 如果Fruit接口子类被增加了一个，那么就表示程序需要修改工厂类
package helloworld;
interface Fruit { // 函数是接口
public void eat() ;
}
class Apple implements Fruit {
@Override
public void eat() {
System.out.println("苹果");
}
}
class Orange implements Fruit{
@Override
public void eat() {
System.out.println("橘子");
}
}
class Factory {// 工厂类
public static Fruit getInstance(String className) {
if ("apple".equals(className)) {
return new Apple();
} else if ("orange".equals(className)) {
return new Orange();
} else {
return null ;
}
}
}
public class TestFactory {
public static void main(String[] args) {
Fruit f = Factory.getInstance("apple");// 实例化Fruit对象
f.eat();
}
}
-
如上两则程序可以看出：
每增加一个类，就要修改工厂类，非常的繁琐复杂；因为工厂类中的对象都是通过new直接实例化，而new就造成了这种高耦合的问题。
-
解决方法：
依靠反射实例化对象来完成
package helloworld; interface Fruit { // 函数是接口 public void eat() ; } class Apple implements Fruit { @Override public void eat() { System.out.println("苹果"); } } class Orange implements Fruit{ @Override public void eat() { System.out.println("橘子"); } } class Factory {// 工厂类 @SuppressWarnings("deprecation") public static Fruit getInstance(String className) throws InstantiationException, ReflectiveOperationException, ClassNotFoundException { Fruit f = null ; try { f = ((Fruit) Class.forName(className).newInstance()); // 因为 Class.forName（）方法返回的是Object（默认/推荐），所以需要向下转型为Fruit } catch (Exception e) { } return f ; } } public class TestFactory { public static void main(String[] args) throws InstantiationException, ClassNotFoundException, ReflectiveOperationException { Fruit f = Factory.getInstance("helloworld.Apple"); f.eat(); } } // 程序中出现疑虑，可以参照"实例分析" -
此时的程序就完成了解耦和的目的，而且可扩展性非常的强
反射调用方法
- 定义Book类
package helloworld;
public class Book {
private String title ;
public void setTitle(String title) {
this.title = title;
}
public String getTitle() {
return title;
}
}
类中有 无参构造方法 所以实例化对象的时候可以直接利用Class类中的newInstance()方法
-
在Class类中定义有如下的取得类中Method的操作：
- 取得类中的全部方法：
public Method [] getMethods();- 取得指定类中方法：
public Method getMethod(String className , Class<?>... parameterTypes);以上返回的是：java.lang.reflect.Method 类的对象
-
Methos类中的调用方法：
public Object invoke(Object obj , Object … args); -
实例：
package helloworld;
import java.lang.reflect.Method;
public class TestDemo {
public static void main(String [] args) throws InstantiationException, ReflectiveOperationException {
String classname = "title" ;
Class<?> cls = Class.forName("helloworld.Book");
Object obj = cls.newInstance(); // 给出了Book类的实例化对象
Method setMet = cls.getMethod("set" + initcap(classname),String.class);
Method getMed = cls.getMethod("get" + initcap(classname));
setMet.invoke(obj, "Java");
System.out.println(getMed.invoke(obj));
}
private static String initcap(String str) { // 首字母大写
return str.substring(0,1).toUpperCase() + str.substring(1) ;
}
}
反射调用成员
-
类中的属性，一定要在本类实例化对象产生之后才可以分配内存空间。
-
取得全部成员：
public Field [] getDeclaredFields() ; -
取得指定成员：
public Field getDeclaredFields() ; -
返回的类型：java.lang.reflect.Field 类对象
- 取得属性内容：
public Object get(Object obj);- 设置属性内容：
public void set(Object obj , Object Value); -
定义Book类：
package helloworld;
public class Book {
public String title ;
}
package helloworld;
import java.lang.reflect.Field;;
public class TestDemo {
public static void main(String [] args) throws InstantiationException, ReflectiveOperationException {
String classname = "title" ;
Class<?> cls = Class.forName("helloworld.Book");
Object obj = cls.newInstance(); // 给出了Book类的实例化对象
java.lang.reflect.Field titleField = cls.getDeclaredField("title") ;
titleField.set(obj, "Java");
System.out.println(titleField.get(obj));
}
}
- 另外，还有一个访问private私有成员的方法，利用 setAccessible() 方法取消封装，然后调用成员。
package helloworld;
import java.lang.reflect.Field;;
public class TestDemo {
public static void main(String [] args) throws InstantiationException, ReflectiveOperationException {
String classname = "title" ;
Class<?> cls = Class.forName("helloworld.Book");
Object obj = cls.newInstance(); // 给出了Book类的实例化对象
Field titleField = cls.getDeclaredField("title") ;
titleField.setAccessible(true);// 取消封装
titleField.set(obj, "Java");
System.out.println( titleField.get(obj) );
}
}
构造方法和普通方法，也同样可以取消封装，但很少使用。
总结
- 实例化对象的方法增加一种“反射”
- 反射调用类机构只是一个开始
