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理解Java反射

时间:2018-12-08 13:29:47      阅读:172      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:代理   实现类   代理类   dmi   over   try   class类   --   static   

反射简介

Java让我们在运行时识别对象和类的信息,主要有2种方式:一种是传统的RTTI,它假定我们在编译时已经知道了所有的类型信息;另一种是反射机制,它允许我们在运行时发现和使用类的信息。
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。
想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象
反射就是动态的从内存加载一个指定的类,把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象,获取该类中的所有的内容。

反射的功能

1.在运行时判断任意一个对象所属的类;
2.在运行时构造任意一个类的对象;
3.在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法(通过反射甚至可以调用private方法);
4.在运行时调用任意一个对象的方法
重点:是运行时而不是编译时
反射的优点:增加程序的灵活性;增强了程序的扩展性。
反射的缺点:运用反射会使我们的软件的性能降低,复杂度增加。

反射的使用

获取Class对象

1:通过每个对象都具备的方法getClass来获取。弊端:必须要创建该类对象,才可以调用getClass方法。
2:每一个数据类型(基本数据类型和引用数据类型)都有一个静态的属性class。弊端:必须要先明确该类。
  前两种方式不利于程序的扩展,因为都需要在程序使用具体的类来完成。
3:使用的Class类中的方法,静态的forName方法。指定什么类名,就获取什么类字节码文件对象,这种方式的扩展性最强,只要将类名的字符串传入即可。
示例代码如下:

package com.luis.test;
public class User {
    private long id;
    private String name;
    public int age;
    
    public long getId() {
        return id;
    }
    public void setId(long id) {
        this.id = id;
    }
    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 "User [id=" + id + ", name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
}

public class GetClass {
    public static void main(String[] args) {
        //1、通过对象调用 getClass() 方法来获取,通常应用在:比如你传过来一个 Object
        //  类型的对象,而我不知道你具体是什么类,用这种方法
        User user = new User();
        Class c1 = user.getClass();
            
        //2、直接通过 类名.class 的方式得到,该方法最为安全可靠,程序性能更高
        //  这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class
        Class c2 = User.class;
            
        //3、通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取,用的最多,
        //抛出 ClassNotFoundException 异常
        Class c3;
        try {
            c3 = Class.forName("com.luis.test.User");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

获取类中的方法,属性,构造函数。

public class GetClass {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class clazz = Class.forName("com.luis.test.User");
            Constructor con = clazz.getConstructor(new Class[]{});
            User instance = (User) con.newInstance();
            instance.toString();
            //获得类完整的名字
            String className = clazz.getName();
            System.out.println("---------完整类名----------");
            System.out.println(className);
                    
            //获得类的public类型的属性。
            Field[] fields = clazz.getFields();
            System.out.println("---------public属性----------");
            for(Field field : fields){
               System.out.println("public类:"+field.getName());
            }
                    
            //获得类的所有属性包括私有的
            Field [] allFields = clazz.getDeclaredFields();
            System.out.println("---------所有属性----------");
            for(Field field : allFields){
                System.out.println(field.getName());
            }
                    
            //获得类的public类型的方法。这里包括 Object 类的一些方法
            Method [] methods = clazz.getMethods();
            System.out.println("---------public方法----------");
            for(Method method : methods){
                System.out.println(method.getName());
            }
                    
            //获得类的所有方法。
            Method [] allMethods = clazz.getDeclaredMethods();
            System.out.println("---------所有方法----------");
            for(Method method : allMethods){
                System.out.println(method.getName());
            }
                    
            //获得指定的属性
            Field f1 = clazz.getField("age");
            System.out.println("---------指定属性----------");
            System.out.println(f1);
            //获得指定的私有属性
            System.out.println("---------指定私有属性----------");
            Field f2 = clazz.getDeclaredField("name");
            //启用和禁用访问安全检查的开关,值为 true,则表示反射的对象在使用时应该取消 java 语言的访问检查;反之不取消
            f2.setAccessible(true);
            System.out.println(f2);
                            
            //创建这个类的一个对象
            Object p2 =  clazz.newInstance();
            //将 p2 对象的  f2 属性赋值为 Bob,f2 属性即为 私有属性 name
            f2.set(p2,"luis");
            //使用反射机制可以打破封装性,导致了java对象的属性不安全。 
            System.out.println("---------创建对象----------");
            System.out.println(f2.get(p2)); //Bob
                    
            //获取构造方法
            Constructor [] constructors = clazz.getConstructors();
            System.out.println("---------获取构造方法----------");
            for(Constructor constructor : constructors){
                System.out.println(constructor.toString());
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行结果:

---------完整类名----------
com.luis.test.User
---------public属性----------
public类:age
---------所有属性----------
id
name
age
---------public方法----------
toString
getName
getId
setName
getAge
setId
setAge
wait
wait
wait
equals
hashCode
getClass
notify
notifyAll
---------所有方法----------
toString
getName
getId
setName
getAge
setId
setAge
---------指定属性----------
public int com.luis.test.User.age
---------指定私有属性----------
private java.lang.String com.luis.test.User.name
---------创建对象----------
luis
---------获取构造方法----------
public com.luis.test.User()

反射获取父类属性

可以通过反射获取父类的私有属性,代码如下:

public class Parent {
    public String publicField = "parent_publicField";
    protected String protectField = "parent_protectField";
    String defaultField = "parent_defaultField";
    private String privateField = "parent_privateField";
}

package com.luis.test;
public class Admin extends Parent{
}

public class GetClass {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class clazz = Class.forName("com.luis.test.Admin");
            //获取父类私有属性值
            System.out.println(getFieldValue(clazz.newInstance(),"privateField"));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static Field getDeclaredField(Object obj,String fieldName) {
        Field field = null;
        Class c = obj.getClass();
             for(; c != Object.class ; c = c.getSuperclass()){
                 try {
                     field = c.getDeclaredField(fieldName);
                     field.setAccessible(true);
                     return field;
                 }catch (Exception e){
                     //如果这里的异常打印或者往外抛,则就不会执行c = c.getSuperclass(),最后就不会进入到父类中了
                 }
             }
        return null;
    }
    public static Object getFieldValue(Object object,String fieldName) throws Exception{
          Field field = getDeclaredField(object,fieldName);
          return field.get(object);
    }
}

运行结果:parent_privateField
要注意:直接通过反射获取子类的对象是不能得到父类的属性值的,必须根据反射获得的子类 Class 对象在调用 getSuperclass() 方法获取父类对象,然后在通过父类对象去获取父类的属性值。

动态代理

代理类在程序运行时创建的代理方式被成为动态代理。代理类并不是在Java代码中定义的,而是在运行时根据我们在Java代码中的“指示”动态生成的。相比于静态代理, 动态代理的优势在于可以很方便的对代理类的函数进行统一的处理,而不用修改每个代理类中的方法。
接口和实现类:

public interface Interface {
    void doSomething();
    void somethingElse(String arg);
}

public class RealObject implements Interface {

    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("doSomething.");
    }

    @Override
    public void somethingElse(String arg) {
         System.out.println("somethingElse " + arg);
    }
}

动态代理对象处理器:

public class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {
    private Object proxyed;

    public DynamicProxyHandler(Object proxyed) {
        this.proxyed = proxyed;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
         System.out.println("代理工作了.");
         return method.invoke(proxyed, args);
    }
}

测试类:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        RealObject real = new RealObject();
        Interface proxy = (Interface) Proxy.newProxyInstance(Interface.class.getClassLoader(),
                new Class[] {Interface.class},new DynamicProxyHandler(real));
        proxy.doSomething();
        proxy.somethingElse("luis");
    }
}

反射极大地增强了代码的灵活性,广泛应用于各种框架中,因而对于反射的掌握是非常重要的。

本文参考了:
https://www.cnblogs.com/ysocean/p/6516248.html
https://www.cnblogs.com/luoxn28/p/5686794.html
https://blog.csdn.net/ShadowySpirits/article/details/79756259

理解Java反射

标签:代理   实现类   代理类   dmi   over   try   class类   --   static   

原文地址:https://www.cnblogs.com/liuyi6/p/10086917.html

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