Java反射—初探反射基础

迈不过友情╰ 2021-10-01 09:40 317阅读 0赞

### Github：[https://github.com/imyiren/java-base-ilss][https_github.com_imyiren_java-base-ilss] ###

## 1. 认识Class类 ##

Java在运行的时候，会为对象维护一个运行时的类型标识，虚拟机运行Java程序的时候用它来选择相应类的方法执行。  
Java可以通过一个特定的类来访问这些类信息，这个类就是Class。

*  获取Class的几种方式
    
        Integer integer = 100;
                Class cls = integer.getClass();
                // 类名
                System.out.println(cls.getName());
                // 通过对类名来获取对象
                Class cls1 = Class.forName("java.lang.Integer");
                System.out.println(cls1.getName());
                //其他方法
                Class cls2 = Integer.class;
                System.out.println(cls2.getName());
                Class cls4 = Integer[].class;
                System.out.println(cls4.getName());
                //基本数据类型的class 
                Class cls3 = int.class;
                System.out.println(cls3.getName());
    
    注意：
    
    1.  `Class.forName(String)`会抛出checked exception（已检查异常）：`ClassNotFoundException`
    2.  `Class.forName(String)`给的类需要包含包，包也是类名的一部分
    3.  虽然基本数据类型不是类，但是`int.class`是一个类。
    4.  Integer\[\].class 的类名不是`java.lang.Integer`.而是`[Ljava.lang.Integer` ,`Double.class`的为`[Ljava.lang.Double`;另外`int[].class`是`[I`
 *  Class类实际是一个泛型类  
    `Integer.class`就是一个`Class<Integer>`
 *  Class类可以用 == 判断是否为同类，如：  
    `if(integer.getClass() == Integer.class)`
 *  动态创建类的实例  
    `integer.getClass().newInstance()`
    
     *  此处会抛出`InstantiationException`，
 *  `Class`类的一些方法
    
     *  `T newInstance()`  
        实例化一个此对象，此外方法在Java9以后已经不推荐被使用
     *  `Field[] getFields()`  
        返回这个对象的`Field`数组，包括了本类和父类的公有域
     *  `Field[] getDeclaredFields()`  
        返回`Field`数组，包括这个类的全部域，如果对象没有域，则返回一个长度为0的数组
     *  `Method[] getMethods()`  
        返回这个对象的`Method`数组，包括了本类的和父类继承的公有方法
     *  `Method[] getDeclaredMethods()`  
        返回`Method`数组，包括这个类的全部方法，但是不包括父类继承的方法。
     *  `Constructor[] getConstructors()`  
        返回这个对象的`Constructor`数组，包含所有共有构造器
     *  `Constructor[] getDeclaredConstructors()`  
        返回这个对象的`Constructor`数组，包含所有构造器

## 2. 探索`java.lang.reflect`包 ##

做一个控制台答应类信息的以demo吧。  
`java.lang.reflect`包中包括了几个比较重要的类：`Field`、`Method`、`Constructor`、`Modifier`

*  `Field`  
    在《Java核心技术卷I》中叫做域，简单理解就是对应我们对应的对象，变量。
 *  `Method`方法操作的对象
    
     *  `Class getReturnType()`返回一个返回类型的一个对象
 *  `Constructor`构造器操作对象
 *  `Modifier` 修饰语操作的对象
    
     *  `static String toString(int modifiers)`返回对应位置中的的字符串
     *  `static boolean isAbstract(int modifiers)`
     *  `static boolean isFinal(int modifiers)`
     *  `static boolean isInterface(int modifiers)`
     *  `static boolean isNative(int modifiers)`
     *  `static boolean isPrivate(int modifiers)`
     *  `static boolean isProtected(int modifiers)`
     *  `static boolean isPublic(int modifiers)`
     *  `static boolean isStatic(int modifiers)`
     *  `static boolean isStrict(int modifiers)`
     *  `static boolean isSynchronized(int modifiers)`
     *  `static boolean isVolatile(int modifiers)`
 *  `Field Method Constructor`的一些方法
    
     *  `Class getDeclaringClass()`返回定义中的Class对象
     *  `int getModifier()`返回一个修饰符的值
     *  `String getName()`得到名字的字符串
     *  `Class[] getExceptionTypes()`得到抛出的异常类型的Class数组（Field没有）
     *  `Class[] getParameterTypes()`返回一个类型参数类型的数组（Field没有）
 *  demo代码如下：

package io.ilss.reflection;
    
    import java.lang.reflect.*;
    import java.util.Scanner;
    
    /**
     * className ReflectionTest
     * description ReflectionTest
     *
     * @author feng
     * @version 1.0
     * @date 2019-01-24 21:25
     */
    public class ReflectionTest {
        public static void main(String[] args) {
            String name;
            if (args.length > 0) {
                name = args[0];
            } else {
                Scanner in = new Scanner(System.in);
                System.out.println("Enter class name (e.g. java.util.Date): ");
                name = in.next();
            }
    
            try {
                // 利用String name 得到类
                Class cls = Class.forName(name);
                // 得到父类
                Class superCls = cls.getSuperclass();
                // 得到类的修饰 "public final "
                String modifiers = Modifier.toString(cls.getModifiers());
                if (modifiers.length() > 0) {
                    System.out.print(modifiers + " ");
                }
                System.out.print("class " + name);
                // 判断除Object外的父类存在与否
                if (superCls != null && superCls != Object.class) {
                    System.out.print(" extends " + superCls.getName());
                }
                System.out.print("{\n");
    
                // 开始打印域
                printFields(cls);
                System.out.println();
    
                // 开始打印构造器
                printConstructors(cls);
                System.out.println();
    
                // 开始打印方法
                printMethods(cls);
                System.out.println();
    
                System.out.println("}");
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.exit(0);
        }
    
        private static void printFields(Class cls) {
            // 得到这个类的所有域
            Field[] fields = cls.getDeclaredFields();
            // 便利输出
            for (Field field : fields) {
                // 分别得到修饰 类型 名字的字符串
                String modifiers = Modifier.toString(field.getModifiers());
                Class type = field.getType();
                String name = field.getName();
    
                //输出
                System.out.print("    ");
                if (modifiers.length() > 0) {
                    System.out.print(modifiers + " ");
                }
                System.out.println(type.getName() + " " + name + ";");
            }
        }
    
        private static void printConstructors(Class cls) {
            // 得到所有的构造器
            Constructor[] constructors = cls.getDeclaredConstructors();
    
            for (Constructor constructor : constructors) {
                String name = constructor.getName();
                String modifiers = Modifier.toString(constructor.getModifiers());
    
                System.out.print("    ");
                if (modifiers.length() > 0) {
                    System.out.print(modifiers + " ");
                }
                System.out.print(name + "(");
    
                // 构造器参数
                Class[] paramTypes = constructor.getParameterTypes();
    
                for (int j = 0; j < paramTypes.length; j++) {
                    if (j > 0) System.out.print(", ");
                    System.out.print(paramTypes[j].getName());
                }
                System.out.println(");");
            }
        }
    
        private static void printMethods(Class cls) {
            Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();
    
            for (Method method : methods) {
                String modifiers = Modifier.toString(method.getModifiers());
                String name = method.getName();
                // 返回类型
                Class retType = method.getReturnType();
    
                System.out.print("    ");
                if (modifiers.length() > 0) {
                    System.out.print(modifiers + " ");
                }
                System.out.print(retType.getName() + " " + name + "(");
    
                // 方法的形参
                Class[] paramTypes = method.getParameterTypes();
                for (int i = 0; i < paramTypes.length; i++) {
                    if (i > 0) System.out.print(", ");
                    System.out.print(paramTypes[i].getName());
                }
                System.out.println(");");
            }
        }
    }

*  通过上面的demo大家有没有想到，我们用的一些框架，里面某些地方是怎么实现的。就如数据库框架的字段对应，就可以的通过Field的getName方法取得与之匹配。
 *  其实反射也是Java类的使用，但是要深入理解它的意义和用途还是挺难的。
 *  未完待续。

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