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【软帝学院】Java反射机制!

时间:2020-01-09 17:14:37      阅读:113      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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Java反射

Java 中,并不是所有的类型信息都能在编译阶段明确,有一些类型信息需要在运行时才能确定,这种机制被称为 RTTI,即运行时类型识别,运行时类型识别主要由Class类实现。

1、 Class类

Java中,我们常用“class”(首字母为小写的c)关键字来定义一个类,说这个类是对某一类对象的抽象。你比如说王二是一个网络知名作者,我们可以这样简单地定义作者类:

package com.cmower.java_demo.fifteen;

class Author {

    private String pen_name;

    private String real_name;}

现在,我们想知道Writer这个类本身的一些信息(比如说类名),该怎么办呢?这时候就需要用到“Class”(首字母为大写的C)类,该类包含了与类有关的信息。请看以下代码:

public class Test {

    public static void main (String [] args) {

        Author wanger = new Author();

        Class c1 = wanger.getClass();

        System.out.println(c1.getName());

        //输出 com.cmower.java_demo.fifteen.Author

    }}

当我们创建了作者对象wanger后,就可以通过wanger.getClass()获取wangerClass对象,通过c1.getName()可获得wanger对象的类名。

想象一下,经过五年的刻意练习,张三从一名写作爱好者晋升为一名作家了。我们用代码来假装一下:

package com.cmower.java_demo.fifteen;

class Author {

    private String pen_name;

    private String real_name;}

class Writer extends Author {

    private String honour;}

public class Test {

    public static void main (String [] args) {

        Author wanger = new Writer();

        Class c1 = wanger.getClass();

        System.out.println(c1.getName());

        //输出 com.cmower.java_demo.fifteen.Writer

    }}

在上例中,即使我们将Writer的对象引用wanger向上转型为AuthorwangerClass对象类型依然是Writer(通过输出结果可以判定)。这也就是说,Java能够在运行时自动识别类型的信息,它不会因为wanger的引用类型是Author而丢失wanger真正的类型信息(Writer)。Java是怎么做到这一点呢?

Java创建某个类的对象,比如Writer类对象时,Java会检查内存中是否有相应的Class对象。如果内存中没有相应的Class对象,那么Java会在.class文件中寻找Writer类的定义,并加载Writer类的Class对象。

一旦Class对象加载成功,就可以用它来创建这种类型的所有对象。这也就是说,每个对象在运行时都会有对应的Class对象,这个Class对象包含了这个对象的类型信息。因此,我们能够通过Class对象知道某个对象真正的类型,并不会因为向上转型而丢失。

02、 获取Class对象的其他方式

在使用getClass()方法获取一个类的Class对象时,我们必须要先获取这个类的对象,比如上面提到的wanger。如果我们之前没有获取这个类的对象,就需要用另外两种方式来获取类的Class对象:

Class c2 = Writer.class;System.out.println(c2.getName());

try {

    Class c3 = Class.forName("com.cmower.java_demo.fifteen.Writer");

    System.out.println(c3.getName());} catch (ClassNotFoundException e) {

    e.printStackTrace();}

1)当使用.class来获取Class对象时,不会自动地初始化该Class对象,初始化被延迟到了对静态方法或者非final静态域进行首次引用时才执行。这样做不仅更简单,而且更安全,因为它在编译时就会受到检查(因此不需要置于try语句块中)。

2Class.forName会自动地初始化该Class对象,但需要指定类名,并且需要置于try语句块中。

03、 Class类提供的常用方法

Class类为我们提供了一些非常有用的方法,比如说getName()用来返回类名,getPackage()返回类所在的包名。

我们还可以利用Class类提供的newInstance()方法来创建相应类的对象,比如:

Class c2 = Writer.class;System.out.println(c2.getName());

try {

    Writer wangsan = (Writer) c2.newInstance();

    System.out.println(wangsan);

    // 输出:com.cmower.java_demo.fifteen.Writer@7852e922} catch (InstantiationException | IllegalAccessException e1) {

    e1.printStackTrace();}

由于我们在创建Class对象c2时没有使用泛型,所以newInstance()返回的对象类型需要强转为Writer。我们可以在此基础上进行改进,示例如下:

Class<Writer> c4 = Writer.class;System.out.println(c4.getName());

try {

    Writer wangsan = c4.newInstance();

    System.out.println(wangsan);

    // 输出:com.cmower.java_demo.fifteen.Writer@7852e922} catch (InstantiationException | IllegalAccessException e1) {

    e1.printStackTrace();}

04、 反射

我们还可以通过getFields()获取所有public修饰的字段,通过getMethods()返回所有public修饰的方法。

甚至,我们还可以通过getDeclaredFields()获取更多字段,包括公共、受保护、默认()访问和私有字段,但不包括继承字段。对应的,getDeclaredMethods()用来获取更多方法。示例如下:

package com.cmower.java_demo.fifteen;

import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;

class Author {

    private String pen_name;

    private String real_name;}

class Writer extends Author {

    private String honour;

 

    private void makeMoney() {

        System.out.println("很多很多钱");

    }}

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

 

        Class<Writer> c4 = Writer.class;

        System.out.println(c4.getName());

 

        try {

            Writer wangsan = c4.newInstance();

            System.out.println(wangsan);

 

            Field[] fields = c4.getDeclaredFields();

            for (Field field : fields) {

                System.out.println(field.getName());

            }

 

            Method[] methods = c4.getDeclaredMethods();

            for (Method method : methods) {

                System.out.println(method.getName());

            }

        } catch (InstantiationException | IllegalAccessException e1) {

            e1.printStackTrace();

        }

 

    }}

上面的例子其实涉及到了反射,FieldMethod(还有例子中未提到的Constructor)都来自java.lang.reflect类库。Class类与java.lang.reflect类库一起对反射的概念进行了支持。

有时候,我们需要从磁盘文件或网络文件中读取一串字节码,并把它转换成一个类,这时候就需要用到反射。最常见的典型例子就是将一串JSON字符串(在网络传输中最初的形态可能是字节数组)反射为对应类型的对象。

阿里巴巴提供的FastJSON提供了 toJSONString()  parseObject() 方法来将 Java 对象与 JSON 相互转换。调用toJSONString方法即可将对象转换成 JSON 字符串,parseObject 方法则反过来将 JSON 字符串转换成对象。FastJSON的内部其实用的就是反射机制。

package com.cmower.common.util;

import java.io.UnsupportedEncodingException;

import org.apache.commons.logging.Log;import org.apache.commons.logging.LogFactory;

import com.alibaba.fastjson.JSON;

@SuppressWarnings("all")public class JsonUtil {

    private static Log logger = LogFactory.getLog("json");

 

    public static byte[] objectToByte(Object obj) throws UnsupportedEncodingException {

        String jsonStr = JSON.toJSONString(obj);

        logger.debug("序列化后数据:" + jsonStr);

        return jsonStr.getBytes("UTF-8");

    }

 

    public static <T> T byteToObject(byte[] data, Class<T> obj) throws UnsupportedEncodingException {

        String objectString = new String(data, "UTF-8");

        logger.debug("反序列化后数据 : " + objectString);

        return JSON.parseObject(objectString, obj);

    }

    

    public static <T> Object stringToObject(String data, Class<T> obj) throws UnsupportedEncodingException {

        logger.debug("反序列化后数据 : " + data);

        return JSON.parseObject(data, obj);

    }}

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原文地址:https://www.cnblogs.com/heqingxiaohuo/p/12172376.html

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