面試官:Java 反射是什么?我回答不上來!
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來源:cnblogs.com/hxsyl
一.概念 二.常用方法 三.典型例題 四.Method類 五.數(shù)組的反射 六.結(jié)束語

一.概念
反射就是把Java的各種成分映射成相應(yīng)的Java類。
Class類的構(gòu)造方法是private,由JVM創(chuàng)建。
反射是java語言的一個(gè)特性,它允程序在運(yùn)行時(shí)(注意不是編譯的時(shí)候)來進(jìn)行自我檢查并且對內(nèi)部的成員進(jìn)行操作。例如它允許一個(gè)java的類獲取他所有的成員變量和方法并且顯示出來。Java 的這一能力在實(shí)際應(yīng)用中也許用得不是很多,但是在其它的程序設(shè)計(jì)語言中根本就不存在這一特性。例如,Pascal、C 或者 C++ 中就沒有辦法在程序中獲得函數(shù)定義相關(guān)的信息。(來自Sun)
JavaBean 是 reflection 的實(shí)際應(yīng)用之一,它能讓一些工具可視化的操作軟件組件。這些工具通過 reflection 動態(tài)的載入并取得 Java 組件(類) 的屬性。
反射是從1.2就有的,后面的三大框架都會用到反射機(jī)制,涉及到類"Class",無法直接new CLass(),其對象是內(nèi)存里的一份字節(jié)碼.
Class 類的實(shí)例表示正在運(yùn)行的 Java 應(yīng)用程序中的類和接口。枚舉是一種類,注釋是一種接口。每個(gè)數(shù)組屬于被映射為 Class 對象的一個(gè)類,所有具有相同元素類型和維數(shù)的數(shù)組都共享該 Class 對象。
基本的 Java類型(boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double)和關(guān)鍵字 void 也表示為 Class 對象。Class 沒有公共構(gòu)造方法。
Class 對象是在加載類時(shí)由 Java 虛擬機(jī)以及通過調(diào)用類加載器中的 defineClass 方法自動構(gòu)造的。
Person?p1?=?new?Person();
//下面的這三種方式都可以得到字節(jié)碼
CLass?c1?=?Date.class();
p1.getClass();
//若存在則加載,否則新建,往往使用第三種,類的名字在寫源程序時(shí)不需要知道,到運(yùn)行時(shí)再傳遞過來
Class.forName("java.lang.String");
Class.forName()字節(jié)碼已經(jīng)加載到j(luò)ava虛擬機(jī)中,去得到字節(jié)碼;java虛擬機(jī)中還沒有生成字節(jié)碼 用類加載器進(jìn)行加載,加載的字節(jié)碼緩沖到虛擬機(jī)中。
考慮下面這個(gè)簡單的例子,讓我們看看 reflection 是如何工作的。
import?java.lang.reflect.*;
public?class?DumpMethods?{
???public?static?void?main(String?args[])?{
??????try?{
???????????Class?c?=?Class.forName("java.util.Stack");
???????????Method?m[]?=?c.getDeclaredMethods();
???????????for?(int?i?=?0;?i????????????????System.out.println(m[i].toString());
??????}
??????catch?(Throwable?e){
????????????System.err.println(e);
??????}
???}
}
public?synchronized?java.lang.Object?java.util.Stack.pop()
public?java.lang.Object?java.util.Stack.push(java.lang.Object)
public?boolean?java.util.Stack.empty()
public?synchronized?java.lang.Object?java.util.Stack.peek()
public?synchronized?int?java.util.Stack.search(java.lang.Object)
這樣就列出了java.util.Stack 類的各方法名以及它們的限制符和返回類型。這個(gè)程序使用 Class.forName 載入指定的類,然后調(diào)用 getDeclaredMethods 來獲取這個(gè)類中定義了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用來描述某個(gè)類中單個(gè)方法的一個(gè)類。
以下示例使用 Class 對象來顯示對象的類名:
void?printClassName(Object?obj)?{
???????System.out.println("The?class?of?"?+?obj?+
?????????????????????"?is?"?+?obj.getClass().getName());
}
還可以使用一個(gè)類字面值(JLS Section 15.8.2)來獲取指定類型(或 void)的 Class 對象。例如:
System.out.println("The?name?of?class?Foo?is:?"+Foo.class.getName());
在沒有對象實(shí)例的時(shí)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(gè)方法需要捕獲異常。現(xiàn)在得到cls1就可以創(chuàng)建一個(gè)Role類的實(shí)例了,利用Class的newInstance方法相當(dāng)于調(diào)用類的默認(rèn)的構(gòu)造器。
Object?o?=?cls1.newInstance();
//創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例
//Object?o1?=?new?Role();???//與上面的方法等價(jià)
二.常用方法
1.isPrimitive(判斷是否是基本類型的字節(jié)碼)
public?class?TestReflect?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????//?TODO?Auto-generated?method?stub
????????String?str?=?"abc";
????????Class?cls1?=?str.getClass();
????????Class?cls2?=?String.class;
????????Class?cls3?=?null;//必須要加上null
????????try?{
????????????cls3?=?Class.forName("java.lang.String");
????????}?catch?(ClassNotFoundException?e)?{
????????????//?TODO?Auto-generated?catch?block
????????????e.printStackTrace();
????????}
????????System.out.println(cls1==cls2);
????????System.out.println(cls1==cls3);
????????System.out.println(cls1.isPrimitive());
????????System.out.println(int.class.isPrimitive());//判定指定的 Class 對象是否表示一個(gè)基本類型。
????????System.out.println(int.class?==?Integer.class);
????????System.out.println(int.class?==?Integer.TYPE);
????????System.out.println(int[].class.isPrimitive());
????????System.out.println(int[].class.isArray());
????}
}
結(jié)果:
true
true
false
true
false
true
false
true
2.getConstructor和getConstructors()
java中構(gòu)造方法沒有先后順序,通過類型和參數(shù)個(gè)數(shù)區(qū)分。
public?class?TestReflect?{
????public?static?void?main(String[]?args)?throws?SecurityException,?NoSuchMethodException?{
????????//?TODO?Auto-generated?method?stub
????????String?str?=?"abc";
????????System.out.println(String.class.getConstructor(StringBuffer.class));
????}
}
3.Filed類代表某一類中的一個(gè)成員變量。
import?java.lang.reflect.Field;
public?class?TestReflect?{
????public?static?void?main(String[]?args)?throws?SecurityException,?NoSuchMethodException,?NoSuchFieldException,?IllegalArgumentException,?Exception?{
????????ReflectPointer?rp1?=?new?ReflectPointer(3,4);
????????Field?fieldx?=?rp1.getClass().getField("x");//必須是x或者y
????????System.out.println(fieldx.get(rp1));
????????/*
?????????*?private的成員變量必須使用getDeclaredField,并setAccessible(true),否則看得到拿不到
?????????*/
????????Field?fieldy?=?rp1.getClass().getDeclaredField("y");
????????fieldy.setAccessible(true);//暴力反射
????????System.out.println(fieldy.get(rp1));
????}
}
class?ReflectPointer?{
????public?int?x?=?0;
????private?int?y?=?0;
????public?ReflectPointer(int?x,int?y)?{//alt?+?shift?+s相當(dāng)于右鍵source
????????super();
????????//?TODO?Auto-generated?constructor?stub
????????this.x?=?x;
????????this.y?=?y;
????}
}
三.典型例題
1.將所有String類型的成員變量里的b改成a。
import?java.lang.reflect.Field;
public?class?TestReflect?{
????public?static?void?main(String[]?args)?throws?SecurityException,?NoSuchMethodException,?NoSuchFieldException,?IllegalArgumentException,?Exception?{
????????ReflectPointer?rp1?=?new?ReflectPointer(3,4);
????????changeBtoA(rp1);
????????System.out.println(rp1);
????}
????private?static?void?changeBtoA(Object?obj)?throws?RuntimeException,?Exception?{
????????Field[]?fields?=?obj.getClass().getFields();
????????for(Field?field?:?fields)?{
????????????//if(field.getType().equals(String.class))
????????????//由于字節(jié)碼只有一份,用equals語義不準(zhǔn)確
????????????if(field.getType()==String.class)?{
????????????????String?oldValue?=?(String)field.get(obj);
????????????????String?newValue?=?oldValue.replace('b',?'a');
????????????????field.set(obj,newValue);
????????????}
????????}
????}
}
class?ReflectPointer?{
????private?int?x?=?0;
????public?int?y?=?0;
????public?String?str1?=?"ball";
????public?String?str2?=?"basketball";
????public?String?str3?=?"itcat";
????public?ReflectPointer(int?x,int?y)?{//alt?+?shift?+s相當(dāng)于右鍵source
????????super();
????????//?TODO?Auto-generated?constructor?stub
????????this.x?=?x;
????????this.y?=?y;
????}
????@Override
????public?String?toString()?{
????????return?"ReflectPointer?[str1="?+?str1?+?",?str2="?+?str2?+?",?str3="
????????????????+?str3?+?"]";
????}
}
2.寫一個(gè)程序根據(jù)用戶提供的類名,調(diào)用該類的里的main方法。
為什么要用反射的方式呢?
import?java.lang.reflect.Field;
import?java.lang.reflect.Method;
public?class?TestReflect?{
????public?static?void?main(String[]?args)?throws?SecurityException,?NoSuchMethodException,?NoSuchFieldException,?IllegalArgumentException,?Exception?{
????????String?str?=?args[0];
????????/*
?????????*?這樣會數(shù)組角標(biāo)越界,因?yàn)閴焊鶝]有這個(gè)字符數(shù)組
?????????*?需要右鍵在run?as-configurations-arguments里輸入b.Inter(完整類名)
?????????*
?????????*/
????????Method?m?=?Class.forName(str).getMethod("main",String[].class);
????????//下面這兩種方式都可以,main方法需要一個(gè)參數(shù)
????????m.invoke(null,?new?Object[]{new?String[]{"111","222","333"}});
????????m.invoke(null,?(Object)new?String[]{"111","222","333"});//這個(gè)可以說明,數(shù)組也是Object
????????/*
?????????*?m.invoke(null,?new?String[]{"111","222","333"})
?????????*?上面的不可以,因?yàn)閖ava會自動拆包
?????????*/
????}
}
class?Inter?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????for(Object?obj?:?args)?{
????????????System.out.println(obj);
????????}
????}
}
3.模擬 instanceof 操作符
class?S?{
}
public?class?IsInstance?{
???public?static?void?main(String?args[])?{
??????try?{
???????????Class?cls?=?Class.forName("S");
???????????boolean?b1?=?cls.isInstance(new?Integer(37));
???????????System.out.println(b1);
???????????boolean?b2?=?cls.isInstance(new?S());
???????????System.out.println(b2);
??????}
??????catch?(Throwable?e)?{
???????????System.err.println(e);
??????}
???}
}
在這個(gè)例子中創(chuàng)建了一個(gè)S 類的 Class 對象,然后檢查一些對象是否是S的實(shí)例。Integer(37) 不是,但 new S()是。
四.Method類
代表類(不是對象)中的某一方法。
import?java.lang.reflect.Field;
import?java.lang.reflect.Method;
/*
?*?人在黑板上畫圓,涉及三個(gè)對象,畫圓需要圓心和半徑,但是是私有的,畫圓的方法
?*?分配給人不合適。
?*
?*?司機(jī)踩剎車,司機(jī)只是給列車發(fā)出指令,剎車的動作還需要列車去完成。
?*
?*?面試經(jīng)常考面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì),比如人關(guān)門,人只是去推門。
?*
?*?這就是專家模式:誰擁有數(shù)據(jù),誰就是專家,方法就分配給誰
?*/
public?class?TestReflect?{
????public?static?void?main(String[]?args)?throws?SecurityException,?NoSuchMethodException,?NoSuchFieldException,?IllegalArgumentException,?Exception?{
????????String?str?=?"shfsfs";
????????//包開頭是com表示是sun內(nèi)部用的,java打頭的才是用戶的
????????Method?mtCharAt?=?String.class.getMethod("charAt",?int.class);
????????Object?ch?=?mtCharAt.invoke(str,1);//若第一個(gè)參數(shù)是null,則肯定是靜態(tài)方法
????????System.out.println(ch);
????????System.out.println(mtCharAt.invoke(str,?new?Object[]{2}));//1.4語法
????}
}
五.數(shù)組的反射
Array工具類用于完成數(shù)組的反射操作。
同類型同緯度有相同的字節(jié)碼。
int.class和Integer.class不是同一份字節(jié)碼,Integer.TYPE,TYPE代表包裝類對應(yīng)的基本類的字節(jié)碼 int.class==Integer.TYPE。
import?java.util.Arrays;
/*
?*?從這個(gè)例子看出即便字節(jié)碼相同但是對象也不一定相同,根本不是一回事
?*
?*/
public?class?TestReflect?{
????public?static?void?main(String[]?args)?throws?SecurityException,?NoSuchMethodException,?NoSuchFieldException,?IllegalArgumentException,?Exception?{
????????int[]?a?=?new?int[3];
????????int[]?b?=?new?int[]{4,5,5};//直接賦值后不可以指定長度,否則CE
????????int[][]?c?=?new?int[3][2];
????????String[]?d?=?new?String[]{"jjj","kkkk"};
????????System.out.println(a==b);//false
????????System.out.println(a.getClass()==b.getClass());//true
????????//System.out.println(a.getClass()==d.getClass());????//比較字節(jié)碼a和cd也沒法比
????????System.out.println(a.getClass());//輸出class?[I
????????System.out.println(a.getClass().getName());//輸出[I,中括號表示數(shù)組,I表示整數(shù)
????????System.out.println(a.getClass().getSuperclass());//輸出class?java.lang.Object
????????System.out.println(d.getClass().getSuperclass());//輸出class?java.lang.Object
????????//由于父類都是Object,下面都是可以的
????????Object?obj1?=?a;//不可是Object[]
????????Object?obj2?=?b;
????????Object[]?obj3?=?c;//基本類型的一位數(shù)組只可以當(dāng)做Object,非得還可以當(dāng)做Object[]
????????Object?obj4?=?d;
????????//注意asList處理int[]和String[]的區(qū)別
????????System.out.println(Arrays.asList(b));//1.4沒有可變參數(shù),使用的是數(shù)組,[[I@1bc4459]
????????System.out.println(Arrays.asList(d));//[jjj,?kkkk]
????}
}
六.結(jié)束語
以上就是反射機(jī)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(shí)候都是通過傳進(jìn)string實(shí)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。
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