一、Java 反射的定義
反射機制是在執行狀態中，
對於任意一個類， 都能夠知道這個類的所有屬性和方法；
對於任意一個物件，都能夠呼叫它的任意一個方法或者屬性；
二、反射提供的功能：
在執行時判斷任意一個物件所屬的類；
在執行時構造任意一個類的物件；
在執行時判斷任意一個類所具有的成員變數和方法；
在執行時呼叫任意一個物件的方法；
生成動態代理
三、獲取反射物件（反射入口）
Class.forName(全類名) 需要拋異常 throws ClassNotFoundException
XX.class
物件.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;
// 一般採用這種形式
class1 = Class.forName("com.example.demo.TestJavaReflect"); //通過全類名需要拋異常 throws ClassNotFoundException
class2 = new TestJavaReflect().getClass();
class3 = TestJavaReflect.class;
System.out.println("類名稱 " + class1.getName());
System.out.println("類名稱 " + class2.getName());
System.out.println("類名稱 " + class3.getName());
}
}
四、接下來看幾個例子
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");
// 取得父類
Class<?> parentClass = clazz.getSuperclass();
System.out.println("clazz的父類為：" + parentClass.getName());
// clazz的父類為： java.lang.Object
// 獲取所有的介面
Class<?> intes[] = clazz.getInterfaces();
System.out.println("clazz實現的介面有：");
for (int i = 0; i < intes.length; i++) {
System.out.println((i + 1) + "：" + intes[i].getName());
}
// clazz實現的介面有：
// 1：java.io.Serializable
}
}
上面一個例子說明：所有類的父類是java.lang.object，檢視一個類實現的介面，可以用clazz.getInterfaces()
通過一個物件獲得完整的包名和類名，所以諸如SpringBoot載入預設檔案的時候，可以用三種形式，只是最簡單的寫法，用物件.class最方便，既沒有拋啥異常，也沒有什麼大小寫或者括號
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);
}
}
例項化Class類物件
package com.example.demo;
public class TestJavaReflect {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class<?> class1 = null;
Class<?> class2 = null;
Class<?> class3 = null;
// 一般採用這種形式
class1 = Class.forName("com.example.demo.TestJavaReflect"); //通過全類名需要拋異常 throws ClassNotFoundException
class2 = new TestJavaReflect().getClass();
class3 = TestJavaReflect.class;
System.out.println("類名稱 " + class1.getName());
System.out.println("類名稱 " + class2.getName());
System.out.println("類名稱 " + class3.getName());
}
}
獲取一個物件的父類與實現的介面
用Method[] methods = clazz.getMethods();
for（Method method: methods）{
system.out.println(method);
}
獲取所有的公共的方法（1. 本類以及父類、介面中的所有方法 2. 符合訪問修飾符規律）
用Filed[] fileds = clazz.getFields(); 獲取所有的公共屬性
for（Field field: fields）{
System.out.println(field);
}
獲取某個類中的全部建構函式 - 詳見下例
通過反射機制例項化一個類的物件
獲取某個類的全部屬性
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("===============本類屬性===============");
// 取得本類的全部屬性
Field[] field_self = clazz.getDeclaredFields();
for (int i = 0; i < field_self.length; i++) {
// 許可權修飾符
int mo = field_self[i].getModifiers();
String priv = Modifier.toString(mo);
// 屬性型別
Class<?> type = field_self[i].getType();
System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + field_self[i].getName() + ";");
}
System.out.println("==========實現的介面或者父類的屬性==========");
// 取得實現的介面或者父類的屬性
Field[] filed_father = clazz.getFields();
for (int j = 0; j < filed_father.length; j++) {
// 許可權修飾符
int mo = filed_father[j].getModifiers();
String priv = Modifier.toString(mo);
// 屬性型別
Class<?> type = filed_father[j].getType();
System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + filed_father[j].getName() + ";");
}
}
}
獲取某個類的全部方法
通過反射機制呼叫某個類的方法
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");
// 呼叫TestReflect類中的reflect1方法
Method method = clazz.getMethod("reflect1");
method.invoke(clazz.newInstance());
// Java 反射機制 - 呼叫某個類的方法1.
// 呼叫TestReflect的reflect2方法
method = clazz.getMethod("reflect2", int.class, String.class);
method.invoke(clazz.newInstance(), 20, "張三");
// Java 反射機制 - 呼叫某個類的方法2.
// age -> 20. name -> 張三
}
public void reflect1() {
System.out.println("Java 反射機制 - 呼叫某個類的方法1.");
}
public void reflect2(int age, String name) {
System.out.println("Java 反射機制 - 呼叫某個類的方法2.");
System.out.println("age -> " + age + ". name -> " + name);
}
}
通過反射機制操作某個類的屬性
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();
// 可以直接對 private 的屬性賦值
Field field = clazz.getDeclaredField("filepath");
field.setAccessible(true);
field.set(obj, "/JasmineQian/ccc/ddd/ccc");
System.out.println(field.get(obj));
}
}
反射機制的動態代理
package com.example.demo;
/**
* 在java中有三種類類載入器。
*
* 1）Bootstrap ClassLoader 此載入器採用c++編寫，一般開發中很少見。
*
* 2）Extension ClassLoader 用來進行擴充套件類的載入，一般對應的是jrelibext目錄中的類
*
* 3）AppClassLoader 載入classpath指定的類，是最常用的載入器。同時也是java中預設的載入器。
*
* 如果想要完成動態代理，首先需要定義一個InvocationHandler介面的子類，已完成代理的具體操作。
*
*/
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、反射機制的應用例項
在泛型為Integer的ArrayList中存放一個String型別的物件。
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反射機制例項。");
System.out.println(list.get(0));
}
}
通過反射取得並修改陣列的資訊
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("陣列型別： " + demo.getName());
System.out.println("陣列長度 " + Array.getLength(temp));
System.out.println("陣列的第一個元素: " + Array.get(temp, 0));
Array.set(temp, 0, 100);
System.out.println("修改之後陣列第1個元素為： " + Array.get(temp, 0));
System.out.println("修改之後陣列第5個元素為： " + Array.get(temp, 4));
}
}
通過反射機制修改陣列的大小
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);
}
// 修改陣列大小
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;
}
// 列印
public static void print(Object obj) {
Class<?> c = obj.getClass();
if (!c.isArray()) {
return;
}
System.out.println("陣列長度為： " + Array.getLength(obj));
for (int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++) {
System.out.print(Array.get(obj, i) + " ");
}
System.out.println();
}
}
將反射機制應用於工廠模式
package com.example.demo.demoSample;
/**
* 對於普通的工廠模式當我們在新增一個子類的時候，就需要對應的修改工廠類。 當我們新增很多的子類的時候，會很麻煩。
* Java 工廠模式可以參考
* http://baike.xsoftlab.net/view/java-factory-pattern
*
* 現在我們利用反射機制實現工廠模式，可以在不修改工廠類的情況下新增任意多個子類。
*
* 但是有一點仍然很麻煩，就是需要知道完整的包名和類名，這裡可以使用properties配置檔案來完成。
*
* java 讀取 properties 配置檔案 的方法可以參考
* 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");
}
}