Java反射机制详解上篇

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Java反射机制详解上篇

技术小阿哥 2017-12-31 13:53:00 浏览763
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1反射机制是什么

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。


在面向对象的世界里,万事万物皆对象.在java语言里,静态的成员,普通数据类型是不是对象呢?

类又是谁的对象呢?

首先类是对象,类是java.lang.Class类的实例对象.

新创建一个Foo类

Foo这个类也是一个实例对象,是Class类的实例对象,这个对象在官网被称为(class type).

反射是java程序开发语言的特性之一,它允许运行中的java程序获取自身的信息,并且可以操作类或者对象内部的属性.

反射的核心是JVM在运行时才动态加载类或调用方法/访问属性,它不需要事先(写代码的时候或编译期)知道运行对象是谁。

了解反射其实需要了解JVM,不过一般的资料不会在这一部分讲到JVM,毕竟学习也是要从浅入深的.


2反射机制能做什么


反射机制主要提供了以下功能: 

  • 在运行时判断任意一个对象所属的类;

  • 在运行时构造任意一个类的对象;

  • 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法;

  • 在运行时调用任意一个对象的方法;

  • 生成动态代理。

注意;是运行时获取而不是编译时获取.其实很多时候我们直接用eclipse写代码忽略了编译的过程

在Eclipse,当我们输入一个点的时候(比如 a.)   编译器就会自动列出它的属性和方法,这里就会用到反射


3反射机制的相关API (在这里只说反射机制五种功能的前两种)

java的反射机制的实现要借助于4个类: class,Constructor,Field,Method;

通过一个对象获得完整的包名和类名

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package cn.xins08.boke;
 
public class TestReflect {
 
    public static void main(String[] args) {
        TestReflect testReflect = new TestReflect();
        System.out.println(testReflect.getClass().getName());
        // 结果:cn.xins08.boke.TestReflect
 
    }
 
}


实例化Class对象:

实现反射机制获取类有三种方法:


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package cn.xins08.boke;
 
public class TestReflect {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
 
        Class<?> class1 = null;
        Class<?> class2 = null;
        Class<?> class3 = null;
        //第一种方式(在JDBC开发中常用此方法加载数据驱动)
        class1 = Class.forName("cn.xins08.boke.TestReflect");
      //第三种方式:java中任何一个对象都有getClass方法
        class2 = new TestReflect().getClass();
         
        //第三种方式java中任何一个对象都有class属性
        class3 = TestReflect.class;
        System.out.println("类名称: " + class1.getName());
        System.out.println("类名称: " + class2.getName());
        System.out.println("类名称: " + class3.getName());
        // 打印结果:
        /*
         * 类名称: cn.xins08.boke.TestReflect 类名称: cn.xins08.boke.TestReflect 类名称:
         * cn.xins08.boke.TestReflect
         */
    }
}


获取一个对象的父类与实现的接口:

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package cn.xins08.boke;
 
import java.io.Serializable;
 
public class TestReflect implements Serializable {
     private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L;
    public static void main(String[] args) throws Exception {
          
             
                Class<?> clazz = Class.forName("cn.xins08.boke.TestReflect");
                // 取得父类
                Class<?> parentClass = clazz.getSuperclass();
                System.out.println("clazz的父类为:" + parentClass.getName());
                // clazz的父类为: java.lang.Object
                // 获取所有的接口
                Class<?> intes[] = clazz.getInterfaces();
                System.out.println("clazz实现的接口有:");
                for (int i = 0; i < intes.length; i++) {
                    System.out.println((i + 1) + ":" + intes[i].getName());
                }
                // clazz实现的接口有:
                // 1:java.io.Serializable
         
    }
}


创建实例:

通过反射来生成对象主要有两种方式:

(1)使用Class对象的newInstance()方法来创建Class对象对应类的实例。

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Class<?> c = String.class;
Object str = c.newInstance();

    初始化一个类,生成一个实例的时候,new与newInstance() 有什么区别?

     区别在于创建对象的方式不一样,前者是使用类加载机制,那么为什么会有两种创建对象方式?这个就要从可伸缩、可扩展,可重用等软件思想上解释了。

newInstance: 弱类型。低效率。只能调用无参构造。
new: 强类型。相对高效。能调用任何public构造。
newInstance()是实现IOC、反射、面对接口编程 和 依赖倒置 等技术方法的必然选择,new 只能实现具体类的实例化,不适合于接口编程。


(2)先通过Class对象获取指定的Constructor对象,再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建实例。这种方法可以用指定的构造器构造类的实例。

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// 获取String所对应的Class对象
        Class<?> c = String.class;
        // 获取String类带一个String参数的构造器
        Constructor constructor = c.getConstructor(String.class);
        // 根据构造器创建实例
        Object obj = constructor.newInstance("23333");
        System.out.println(obj);



注意事项:反射会额外的消耗一定的系统资源,如果不需要动态的创建一个对象,那么就不需要用反射


在文章的最后我们讨论下工厂模式:

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package cn.xins08.boke;
 
public interface Fruit {
public void eat();
 
}
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package cn.xins08.boke;
 
public class Apple implements Fruit{
    public void eat(){
        System.out.println("吃苹果");
    }
 
     
 
}
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package cn.xins08.boke;
 
public class Factory {
public static Fruit getInstance(String className){
    if("apple".equals(className)){
        return new Apple();
    }
    return null;
}
}
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package cn.xins08.boke;
 
public class FactoryDemo {
 
    public static void main(String[] args) {
        Fruit f = Factory.getInstance("apple");
        f.eat();
 
    }
 
}
//返回的结果是"吃苹果"

这种是一个最简单的工厂设计模式,但是有一个很大的问题是,如果现在接口的子类增加了,那么工厂类肯定需要改.而造成这个问题的病因就是new,如果变成反射机制就不一样了.反射的实例化对象只需要包.类就可以了.

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package cn.xins08.boke;
 
public interface Fruit {
public void eat();
 
}
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package cn.xins08.boke;
 
public class Orange implements Fruit{
    public void eat(){
        System.out.println("吃橘子");
    }
 
     
 
}
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package cn.xins08.boke;
 
public class Apple implements Fruit{
    public void eat(){
        System.out.println("吃苹果");
    }
 
    }
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package cn.xins08.boke;
 
public class Factory {
public static Fruit getInstance(String className){
   Fruit fruit = null;
try{
   //这里是Fruit的类类型,做强制类型转换 
    fruit = (Fruit) Class.forName(className).newInstance() ;
    catch(Exception e) {
       e.printStackTrace();
   }
       return  f ;
       }
  }
 
 
 
}
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package cn.xins08.boke;
 
public class FactoryDemo {
 
    public static void main(String[] args) {
        Fruit f = Factory.getInstance("cn.xins08.boke.Apple");
        f.eat();
 
    }
 
}



这时候我们发现即使增加几个接口的子类,工厂类照样可以完成对象的实例化操作,可以对应所有的变化.


    到目前为止你已经会了最基本的反射使用了,在学习Spring之前先讲这些,等学习了Spring的依赖注入,反转控制之后,相信会对反射有更好的理解.


关于反射以下功能,等写完后会在本文加链接

  • 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法;

  • 在运行时调用任意一个对象的方法;

  • 生成动态代理。


--java一万小时成神之路--本文首发与51CTO博客---


近期读书计划:

《思考,快与慢》

《浪潮之巅》



本文转自 维度2018 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/xinsz08/1946912,如需转载请自行联系原作者

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