一、Java 反射的定义
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或者属性；
二、反射提供的功能：
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
三、获取反射对象（反射入口）
Class.forName(全类名) 需要抛异常 throws ClassNotFoundException
XX.class
对象.getClass()
package com.example.demo;
public class TestJavaReflect {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class<?> class1 = null;
Class<?> class2 = null;
Class<?> class3 = null;
// 一般采用这种形式
class1 = Class.forName("com.example.demo.TestJavaReflect"); //通过全类名需要抛异常 throws ClassNotFoundException
class2 = new TestJavaReflect().getClass();
class3 = TestJavaReflect.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());
}
}
四、接下来看几个例子
package com.example.demo;
import java.io.Serializable;
public class TestJava implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> clazz = Class.forName("com.example.demo.TestJava");
// 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
}
}
上面一个例子说明：所有类的父类是java.lang.object，查看一个类实现的接口，可以用clazz.getInterfaces()
通过一个对象获得完整的包名和类名，所以诸如SpringBoot加载默认文件的时候，可以用三种形式，只是最简单的写法，用对象.class最方便，既没有抛啥异常，也没有什么大小写或者括号
package com.example.demo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
public class DemoApplication {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
DemoApplication demoApplication = new DemoApplication();
System.out.println(demoApplication.getClass()); //class com.example.demo.DemoApplication
System.out.println(demoApplication.getClass().getName()); //com.example.demo.DemoApplication
System.out.println(DemoApplication.class); //class com.example.demo.DemoApplication
System.out.println(Class.forName("com.example.demo.DemoApplication")); //同上
SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
SpringApplication.run(new DemoApplication().getClass(), args);
SpringApplication.run(Class.forName("com.example.demo.DemoApplication"), args);
}
}
实例化Class类对象
package com.example.demo;
public class TestJavaReflect {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class<?> class1 = null;
Class<?> class2 = null;
Class<?> class3 = null;
// 一般采用这种形式
class1 = Class.forName("com.example.demo.TestJavaReflect"); //通过全类名需要抛异常 throws ClassNotFoundException
class2 = new TestJavaReflect().getClass();
class3 = TestJavaReflect.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());
}
}
获取一个对象的父类与实现的接口
用Method[] methods = clazz.getMethods();
for（Method method: methods）{
system.out.println(method);
}
获取所有的公共的方法（1. 本类以及父类、接口中的所有方法 2. 符合访问修饰符规律）
用Filed[] fileds = clazz.getFields(); 获取所有的公共属性
for（Field field: fields）{
System.out.println(field);
}
获取某个类中的全部构造函数 - 详见下例
通过反射机制实例化一个类的对象
获取某个类的全部属性
package com.example.demo;
import java.io.Serializable;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;
public class TestReflect05 implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> clazz = Class.forName("com.example.demo.TestReflect05");
System.out.println("===============本类属性===============");
// 取得本类的全部属性
Field[] field_self = clazz.getDeclaredFields();
for (int i = 0; i < field_self.length; i++) {
// 权限修饰符
int mo = field_self[i].getModifiers();
String priv = Modifier.toString(mo);
// 属性类型
Class<?> type = field_self[i].getType();
System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + field_self[i].getName() + ";");
}
System.out.println("==========实现的接口或者父类的属性==========");
// 取得实现的接口或者父类的属性
Field[] filed_father = clazz.getFields();
for (int j = 0; j < filed_father.length; j++) {
// 权限修饰符
int mo = filed_father[j].getModifiers();
String priv = Modifier.toString(mo);
// 属性类型
Class<?> type = filed_father[j].getType();
System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + filed_father[j].getName() + ";");
}
}
}
获取某个类的全部方法
通过反射机制调用某个类的方法
package com.example.demo;
import java.lang.reflect.Method;
public class TestReflect06 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> clazz = Class.forName("com.example.demo.TestReflect06");
// 调用TestReflect类中的reflect1方法
Method method = clazz.getMethod("reflect1");
method.invoke(clazz.newInstance());
// Java 反射机制 - 调用某个类的方法1.
// 调用TestReflect的reflect2方法
method = clazz.getMethod("reflect2", int.class, String.class);
method.invoke(clazz.newInstance(), 20, "张三");
// Java 反射机制 - 调用某个类的方法2.
// age -> 20. name -> 张三
}
public void reflect1() {
System.out.println("Java 反射机制 - 调用某个类的方法1.");
}
public void reflect2(int age, String name) {
System.out.println("Java 反射机制 - 调用某个类的方法2.");
System.out.println("age -> " + age + ". name -> " + name);
}
}
通过反射机制操作某个类的属性
package com.example.demo;
import java.lang.reflect.Field;
public class TestReflect07 {
private String filepath = null;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> clazz = Class.forName("com.example.demo.TestReflect07");
Object obj = clazz.newInstance();
// 可以直接对 private 的属性赋值
Field field = clazz.getDeclaredField("filepath");
field.setAccessible(true);
field.set(obj, "/JasmineQian/ccc/ddd/ccc");
System.out.println(field.get(obj));
}
}
反射机制的动态代理
package com.example.demo;
/**
* 在java中有三种类类加载器。
*
* 1）Bootstrap ClassLoader 此加载器采用c++编写，一般开发中很少见。
*
* 2）Extension ClassLoader 用来进行扩展类的加载，一般对应的是jrelibext目录中的类
*
* 3）AppClassLoader 加载classpath指定的类，是最常用的加载器。同时也是java中默认的加载器。
*
* 如果想要完成动态代理，首先需要定义一个InvocationHandler接口的子类，已完成代理的具体操作。
*
*/
public class TestReflect08 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
MyInvocationHandler demo = new MyInvocationHandler();
Subject sub = (Subject) demo.bind(new SubjectImpl());
String info = sub.showinfo("Jasmine", 20);
System.out.println(info);
}
}
package com.example.demo;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
private Object obj = null;
public Object bind(Object obj) {
this.obj = obj;
return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj.getClass().getInterfaces(), this);
}
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
Object temp = method.invoke(this.obj, args);
return temp;
}
}
package com.example.demo;
public interface Subject {
String showinfo(String name, int age);
}
package com.example.demo;
public class SubjectImpl implements Subject {
@Override
public String showinfo(String name, int age) {
return name + " " + age;
}
}
六、反射机制的应用实例
在泛型为Integer的ArrayList中存放一个String类型的对象。
package com.example.demo.demoSample;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
public class RefectSample01 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
Method method = list.getClass().getMethod("add", Object.class);
method.invoke(list, "Java反射机制实例。");
System.out.println(list.get(0));
}
}
通过反射取得并修改数组的信息
package com.example.demo.demoSample;
import java.lang.reflect.Array;
public class RefectSample02 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
int[] temp = { 1, 2, 3, 4, 5 };
Class<?> demo = temp.getClass().getComponentType();
System.out.println("数组类型： " + demo.getName());
System.out.println("数组长度 " + Array.getLength(temp));
System.out.println("数组的第一个元素: " + Array.get(temp, 0));
Array.set(temp, 0, 100);
System.out.println("修改之后数组第1个元素为： " + Array.get(temp, 0));
System.out.println("修改之后数组第5个元素为： " + Array.get(temp, 4));
}
}
通过反射机制修改数组的大小
package com.example.demo.demoSample;
import java.lang.reflect.Array;
public class ReflectSample03 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
int[] temp = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
int[] newTemp = (int[]) arrayInc(temp, 15);
print(newTemp);
String[] atr = { "a", "b", "c" };
String[] str1 = (String[]) arrayInc(atr, 8);
print(str1);
}
// 修改数组大小
public static Object arrayInc(Object obj, int len) {
Class<?> arr = obj.getClass().getComponentType();
Object newArr = Array.newInstance(arr, len);
int co = Array.getLength(obj);
System.arraycopy(obj, 0, newArr, 0, co);
return newArr;
}
// 打印
public static void print(Object obj) {
Class<?> c = obj.getClass();
if (!c.isArray()) {
return;
}
System.out.println("数组长度为： " + Array.getLength(obj));
for (int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++) {
System.out.print(Array.get(obj, i) + " ");
}
System.out.println();
}
}
将反射机制应用于工厂模式
package com.example.demo.demoSample;
/**
* 对于普通的工厂模式当我们在添加一个子类的时候，就需要对应的修改工厂类。 当我们添加很多的子类的时候，会很麻烦。
* Java 工厂模式可以参考
* http://baike.xsoftlab.net/view/java-factory-pattern
*
* 现在我们利用反射机制实现工厂模式，可以在不修改工厂类的情况下添加任意多个子类。
*
* 但是有一点仍然很麻烦，就是需要知道完整的包名和类名，这里可以使用properties配置文件来完成。
*
* java 读取 properties 配置文件 的方法可以参考
* http://baike.xsoftlab.net/view/java-read-the-properties-configuration-file
*
* @author xsoftlab.net
*/
public class FactoryTestReflect {
public static void main(String[] args) throws Exception {
fruit f = Factory.getInstance("com.example.demo.demoSample.AppleFruit");
if (f != null) {
f.eat();
}
}
}
package com.example.demo.demoSample;
public class Factory {
public static fruit getInstance(String ClassName) {
fruit f = null;
try {
f = (fruit) Class.forName(ClassName).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return f;
}
}
package com.example.demo.demoSample;
public interface fruit {
void eat();
}
package com.example.demo.demoSample;
public class AppleFruit implements fruit {
@Override
public void eat() {
System.out.println("Apple");
}
}