廢話不多說,直切進入正題。先來一張反射機制的圖-->
認識反射
- 首先反射我們通過“反”來理解,既然有“反”就一定有“正”,在正常情況下,我們認為一定是先有類再有物件。如下:
import java.util.Date;//先有類
public class ReflectTest1 {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();//後有物件
System.out.println(date);
}
}複製程式碼
- 所謂的“反”就是指利用物件找到此物件的出處。在Object類裡提供有一個方法:
範例:觀察“反”
import java.util.Date;
public class ReflectTest2 {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();
System.out.println(date.getClass());
}
}
"class java.util.Date"
複製程式碼
發現呼叫了getClas()方法後的輸出,就輸出了類的完整名稱,等於找到了物件的出處。
- Class類物件例項化
java.lang.Class是一個類,這個類是反射操作的源頭,即:所有的反射都要從類開始進行,而最關鍵的是這個類有三種例項化方法:
1.呼叫Object類中的getClass()方法:
import java.util.Date;
public class ReflectTest3 {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();
Class<?> cls = date.getClass();
System.out.println(cls);
}
}
"class java.util.Date"
複製程式碼
2. 使用“類.class”取得:
import java.util.Date;
public class ReflectTest4 {
public static void main(String[] args) {
Class<?> cls = Date.class;
System.out.println(cls);
}
}
"class java.util.Date"
複製程式碼
之前是在例項化了Date物件之後取得的Class類物件,但是現在並沒有例項化物件的產生。這種方法用在Hibernate、Mybatis、Spring等。
3. 呼叫Class類提供的一個方法--例項化Class物件(在java.lang.Object下public static
Class<?> forName(String className) throws ClassNotFoundException):
public class ReflectTest5 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class<?> cls = Class.forName("java.util.Date");
System.out.println(cls);
}
}
"class java.util.Date"
複製程式碼
此時可以不使用import語句匯入一個明確的類,而類的名稱是採用字串的形式進行描述的。
反射例項化物件
當拿到一個類的時候,肯定要直接使用關鍵字new 進行物件例項化操作這屬於我們習慣性的做法。如果拿到Class類物件,那麼就可以做到利用反射來例項化物件操作:
public T newInstance() throws InstantiationException,IllegalAccessException
範例: 利用反射來例項化物件
/*正常例項化*/
class Book{
public Book(){
System.out.println("*** Book的構造方法 ***");
}
@Override
public String toString() {
return "--- 這是Book方法 ---";
}
}
public class ReflectTest6 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Book b = new Book();
System.out.println(b);
}
}
"*** Book的構造方法 ***
--- 這是Book方法 ---"複製程式碼
package com.jkx.lzh.test;
/*反射例項化*/
class Book{
public Book(){
System.out.println("*** Book的構造方法 ***");
}
@Override
public String toString() {
return "--- 這是Book方法 ---";
}
}
public class ReflectTest7 {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException,
IllegalAccessException, ClassNotFoundException{
Class<?> cls = Class.forName("com.jkx.lzh.test.Book");
Object obj = cls.newInstance();
}
}
"*** Book的構造方法 ***"複製程式碼
class Book{
public Book(){
System.out.println("*** Book的構造方法 ***");
}
@Override
public String toString() {
return "--- 這是Book方法 ---";
}
}
public class ReflectTest8 {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException,
IllegalAccessException, ClassNotFoundException{
Class<?> cls = Class.forName("com.jkx.lzh.test.Book");
Object obj = cls.newInstance();
Book b = (Book) obj;
System.out.println(b);
}
}
"*** Book的構造方法 ***
--- 這是Book方法 ---"複製程式碼
有了反射之後,以後進行物件化例項化的操作不在只是單獨的依靠關鍵字new完成了,反射也同樣可以,但是這並不表示new就被完全取代了。
這樣有人就會說:“下面兩行程式碼相當於:Book b = new Book();這樣不是更復雜了,麼“。
Class<?> cls = Class.forName("com.jkx.lzh.test.Book");
Object obj = cls.newInstance();
複製程式碼
PS: 在任何的開發之中,new是造成耦合的最大元凶。一切的耦合都起源於new。
範例:觀察工廠模式-->
interface Fruit{
void eat();
}
class Apple implements Fruit{
@Override
public void eat() {
System.out.println("* 吃蘋果 *");
}
}
class Factory{
public static Fruit getInstance(String className){
if("apple" == className){
return new Apple();
}
return null;
}
}
public class TestFactory {
public static void main(String[] args) {
Fruit f = Factory.getInstance("apple");
f.eat();
}
}
"* 吃蘋果 *"
複製程式碼
程式碼如上,但是此時,如果我們要增加一個Fruit介面子類“orange”,就意味著我們就要修改工廠模式的方法。
class Orange implements Fruit{
@Override
public void eat() {
System.out.println("* 吃橘子 *");
}
}
class Factory{
public static Fruit getInstance(String className){
if("apple" == className){
return new Apple();
}else if("orange" == className){
return new Orange();
}
return null;
}
}複製程式碼
由此可見,每增加一個Fruit介面子類,就要修改工廠類,那麼如果隨時需要增加子類呢?
因為現在工廠類都是new關鍵字直接例項化的,所以new就造成了所有問題的關鍵點。要想解決這一問題,就只能依靠反射完成。
修改工廠模式的方法如下:
package com.jkx.lzh.test;
interface Fruit{
void eat();
}
class Apple implements Fruit{
@Override
public void eat() {
System.out.println("* 吃蘋果 *");
}
}
class Orange implements Fruit{
@Override
public void eat() {
System.out.println("* 吃橘子 *");
}
}
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;
}
}
public class TestFactory {
public static void main(String[] args) {
Fruit f = Factory.getInstance("com.jkx.lzh.test.Apple");
f.eat();
}
}複製程式碼
此時的程式就真正的完成了解耦合的目的,而且可擴充套件性非常強。
使用反射呼叫構造
在之前所編寫的程式碼中,我們都預設呼叫了類中的無參構造方法。可是類中也有可能不提供無參構造方法。
範例:觀察當前程式的問題
Book.java
package com.jkx.lzh.po;
public class Book {
private String title;
private double price;
public Book(String title,double price){
this.title = title;
this.price = price;
}
public String toString(String title,double price) {
return "書名:"+ this.title + "價格: " + this.price ;
}
}複製程式碼
ReflectTest9.java
package com.jkx.lzh.test;
public class ReflectTest9 {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException,
IllegalAccessException, ClassNotFoundException{
Class<?> cls = Class.forName("com.jkx.lzh.po.Book");
Object obj = cls.newInstance();
System.out.println(obj);
}
}複製程式碼
以上程式碼由於Book沒有無參構造方法(<init>()),所以丟擲以下異常:
Exception in thread "main" java.lang.InstantiationException: com.jkx.lzh.po.Book
at java.lang.Class.newInstance(Class.java:427)
at com.jkx.lzh.test.ReflectTest1.main(ReflectTest1.java:7)
Caused by: java.lang.NoSuchMethodException: com.jkx.lzh.po.Book.<init>()
at java.lang.Class.getConstructor0(Class.java:3082)
at java.lang.Class.newInstance(Class.java:412)
... 1 more複製程式碼
那麼怎麼解決這個問題呢?
在Class類中提供了這麼一個構造方法可以取得構造:
- 取得全部構造方法:public Constructor<?>[] getConstructors() throws SecurityException;
- 取得一個指定引數順序的構造:public Constructor<T>(Class<?> ... ParameterTypes) throws NoSuchMethodException,SecurityException;
以上兩個方法返回都是“java.lang.reflect.Constructor”類的物件。在這個類中我們提供一個明確傳遞有參構造內容例項化物件方法:
public T newInstance(Object... initargs) throws InstantiationException,IllegalAccessException,IllegalAccessException,IllegalArgumentException,InvocationTargetException;
範例:明確呼叫類中的構造方法
ReflectTest9.java修改如下:
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
public class ReflectTest9 {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException,
IllegalAccessException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException,
SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException{
Class<?> cls = Class.forName("com.jkx.lzh.po.Book");
//public Book(String title,double price);Constructor傳的是有參構造的引數型別
Constructor<?> con = cls.getConstructor(String.class,double.class);
Object obj = con.newInstance("JAVA 反射,",82.22);
System.out.println(obj);
}
}
"書名:JAVA 反射價格: 82.22"
複製程式碼
以上給我一個警示:在我們的簡單java類的開發中不管提供多少構造方法,我們至少要保留無參構造方法。
反射呼叫方法
類中普通方法只有在這個類例項化物件之後才能被呼叫。並且例項化方法有三種(new,conle,反射)
範例:定義一個類
public class Book {
private String title;
public String getTitle() {
return title;
}
public void setTitle(String title) {
this.title = title;
}
}複製程式碼
這個類有無參構造方法,所以例項化物件的時候可以直接利用Class提供的newInstance方法
在Class類裡面提供有以下取得類中Method()的操作:
1. 取得一個類中的全部方法: public Method[] getMethods() throws SecurityException;
public Method getMethod(String name,Class<?> ... ParameterTypes) throws NoSuchMethodException,SecurityException;
以上兩個操作返回的是“java.lang.reflect.Method”類物件,在這裡類裡面我們重點關注一個方法:呼叫方法-->
public Object invoke(Object obj,Object args) throws IllegalAccessException,IllegalArgumentException,InvocationTargetException;
範例:反射呼叫方法
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectTest10 {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException,
IllegalAccessException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException,
SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException{
String fileName = "title";//要操作的成員
Class<?> cls = Class.forName("com.jkx.lzh.po.Book");
Object obj = cls.newInstance();//必須例項化物件
Method setMet = cls.getMethod("set"+ inticap(fileName) , String.class);
Method getMet = cls.getMethod("get"+ inticap(fileName));
setMet.invoke(obj, "JAVA 反射");
System.out.println(getMet.invoke(obj));
}
public static String inticap(String str){
return str.substring(0,1).toUpperCase() + str.substring(1);
}
}
"JAVA 反射"複製程式碼
此時我們完全看不到操作型別,也就是說利用反射可以實現任意類的指定方法呼叫。
反射呼叫成員
- 類中屬性一定要在本類例項化物件產生之後才可以分配記憶體空間。在Class類中提供了取得成員的方法:
1. 取得全部成員:public Filed[] getDeclaredFileds() throws SecurityException;
2. 取得指定成員:public Filed getDeclaredFiled(String name) throws NoSuchMethodException,SecurityException;
- 返回的型別是“java.lang.reflect.Filed”類,在這個類裡面有兩個重要的方法:
1. 取得屬性的內容:public Object getObject(Object obj) throws IllegalAccessException,IllegalArgumentException
2. 設定屬性的內容:public void Object getObject(Object obj,Object values) throws IllegalAccessException,IllegalArgumentException
- 在“java.lang.reflect.AccessibleObject”類下面(在JDK1.8之後修改):
1. Executable下面繼承了Constructor,Method;
2. Filed: 在這個類中提供有一個方法:public void setAccessible(boolean flag) throws SecurityException;設定是否取消封裝
範例:現在提供如下類
package com.jkx.lzh.po;
public class Book {
private String title;
}複製程式碼
這個類中定義了一個私有屬性,按照我們原始的做法,此時它一定無法被外部所使用。
範例: 但是使用setAccessible取消封裝就可以使用了
import java.lang.reflect.Field;
public class ReflectTest11 {
public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException,
SecurityException, ClassNotFoundException,
InstantiationException, IllegalAccessException {
Class<?> cls = Class.forName("com.jkx.lzh.po.Book");
Object obj = cls.newInstance();//必須例項化物件
Field titleField = cls.getDeclaredField("title");
titleField.setAccessible(true);
titleField.set(obj, "JAVA 反射");//相當於:Book物件.title = "JAVA 反射";
System.out.println(titleField.get(obj));//相當於:Book物件.title;
}
}
"JAVA 反射"複製程式碼
構造方法和普通方法同樣可以取消,只不過我們很少這樣去做,而且對於屬性的訪問還是建議使用settr、gettr