• 面试官:Java反射是什么?我回答不上来


    一.概念

    反射就是把Java的各种成分映射成相应的Java类。

    Class类的构造方法是private,由JVM创建。

    反射是java语言的一个特性,它允程序在运行时(注意不是编译的时候)来进行自我检查并且对内部的成员进行操作。例如它允许一个java的类获取他所有的成员变量和方法并且显示出来。Java 的这一能力在实际应用中也许用得不是很多,但是在其它的程序设计语言中根本就不存在这一特性。例如,Pascal、C 或者 C++ 中就没有办法在程序中获得函数定义相关的信息。(来自Sun)

    JavaBean 是 reflection 的实际应用之一,它能让一些工具可视化的操作软件组件。这些工具通过 reflection 动态的载入并取得 Java 组件(类) 的属性。

    反射是从1.2就有的,后面的三大框架都会用到反射机制,涉及到类"Class",无法直接new CLass(),其对象是内存里的一份字节码.

    Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。枚举是一种类,注释是一种接口。每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类,所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。

    基本的 Java类型(boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double)和关键字 void 也表示为 Class 对象。Class 没有公共构造方法。

    Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的。

    Person p1 = new Person();  
    //下面的这三种方式都可以得到字节码  
    CLass c1 = Date.class();  
    p1.getClass();   
    //若存在则加载,否则新建,往往使用第三种,类的名字在写源程序时不需要知道,到运行时再传递过来  
    Class.forName("java.lang.String");  
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6

    Class.forName()字节码已经加载到java虚拟机中,去得到字节码;java虚拟机中还没有生成字节码 用类加载器进行加载,加载的字节码缓冲到虚拟机中。

    考虑下面这个简单的例子,让我们看看 reflection 是如何工作的。

    import java.lang.reflect.*;    
    
    public class DumpMethods {    
       public static void main(String args[]) {    
          try {    
               Class c = Class.forName("java.util.Stack");    
    
               Method m[] = c.getDeclaredMethods();    
    
               for (int i = 0; i < m.length; i++)    
                   System.out.println(m[i].toString());    
          }    
          catch (Throwable e){    
                System.err.println(e);    
          }    
       }    
    }  
    
    public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.pop()   
    public java.lang.Object java.util.Stack.push(java.lang.Object)   
    public boolean java.util.Stack.empty()   
    public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.peek()   
    public synchronized int java.util.Stack.search(java.lang.Object)  
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23

    这样就列出了java.util.Stack 类的各方法名以及它们的限制符和返回类型。这个程序使用 Class.forName 载入指定的类,然后调用 getDeclaredMethods 来获取这个类中定义了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用来描述某个类中单个方法的一个类。

    以下示例使用 Class 对象来显示对象的类名:

    void printClassName(Object obj) {  
           System.out.println("The class of " + obj +  
                         " is " + obj.getClass().getName());  
    }  
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4

    还可以使用一个类字面值(JLS Section 15.8.2)来获取指定类型(或 void)的 Class 对象。例如:

    System.out.println("The name of class Foo is: "+Foo.class.getName());  
    
    • 1

    在没有对象实例的时候,主要有两种办法。

    //获得类类型的两种方式          
    Class cls1 = Role.class;          
    Class cls2 = Class.forName("yui.Role");  
    
    • 1
    • 2
    • 3

    注意第二种方式中,forName中的参数一定是完整的类名(包名+类名),并且这个方法需要捕获异常。现在得到cls1就可以创建一个Role类的实例了,利用Class的newInstance方法相当于调用类的默认的构造器。

    Object o = cls1.newInstance();   
    //创建一个实例          
    //Object o1 = new Role();   //与上面的方法等价  
    
    • 1
    • 2
    • 3

    二.常用方法

    1.isPrimitive(判断是否是基本类型的字节码)

    public class TestReflect {  
        public static void main(String[] args) {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            String str = "abc";  
            Class cls1 = str.getClass();  
            Class cls2 = String.class;  
            Class cls3 = null;//必须要加上null  
            try {  
                cls3 = Class.forName("java.lang.String");  
            } catch (ClassNotFoundException e) {  
                // TODO Auto-generated catch block  
                e.printStackTrace();  
            }  
            System.out.println(cls1==cls2);  
            System.out.println(cls1==cls3);  
    
            System.out.println(cls1.isPrimitive());  
            System.out.println(int.class.isPrimitive());//判定指定的 Class 对象是否表示一个基本类型。  
            System.out.println(int.class == Integer.class);  
            System.out.println(int.class == Integer.TYPE);  
            System.out.println(int[].class.isPrimitive());  
            System.out.println(int[].class.isArray());  
        }  
    }  
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24

    结果:

    true  
    true  
    false  
    true  
    false  
    true  
    false  
    true  
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8

    2.getConstructor和getConstructors()

    java中构造方法没有先后顺序,通过类型和参数个数区分。

    public class TestReflect {  
        public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException {  
            // TODO Auto-generated method stub  
            String str = "abc";  
    
            System.out.println(String.class.getConstructor(StringBuffer.class));  
        }  
    }  
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8

    3.Filed类代表某一类中的一个成员变量。

    import java.lang.reflect.Field;  
    public class TestReflect {  
        public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {  
            ReflectPointer rp1 = new ReflectPointer(3,4);  
            Field fieldx = rp1.getClass().getField("x");//必须是x或者y  
            System.out.println(fieldx.get(rp1));  
    
            /*  
             * private的成员变量必须使用getDeclaredField,并setAccessible(true),否则看得到拿不到  
             */  
            Field fieldy = rp1.getClass().getDeclaredField("y");  
            fieldy.setAccessible(true);//暴力反射  
            System.out.println(fieldy.get(rp1));  
    
        }  
    }  
    
    class ReflectPointer {  
    
        public int x = 0;  
        private int y = 0;  
    
        public ReflectPointer(int x,int y) {//alt + shift +s相当于右键source  
            super();  
            // TODO Auto-generated constructor stub  
            this.x = x;  
            this.y = y;  
        }  
    }  
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24
    • 25
    • 26
    • 27
    • 28
    • 29

    三.典型例题

    1.将所有String类型的成员变量里的b改成a。

    import java.lang.reflect.Field;  
    public class TestReflect {  
        public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {  
            ReflectPointer rp1 = new ReflectPointer(3,4);  
            changeBtoA(rp1);  
            System.out.println(rp1);  
    
        }  
    
        private static void changeBtoA(Object obj) throws RuntimeException, Exception {  
            Field[] fields = obj.getClass().getFields();  
    
            for(Field field : fields) {  
                //if(field.getType().equals(String.class))  
                //由于字节码只有一份,用equals语义不准确  
                if(field.getType()==String.class) {  
                    String oldValue = (String)field.get(obj);  
                    String newValue = oldValue.replace('b', 'a');  
                    field.set(obj,newValue);  
                }  
            }  
        }  
    }  
    
    class ReflectPointer {  
    
        private int x = 0;  
        public int y = 0;  
        public String str1 = "ball";  
        public String str2 = "basketball";  
        public String str3 = "itcat";  
    
        public ReflectPointer(int x,int y) {//alt + shift +s相当于右键source  
            super();  
            // TODO Auto-generated constructor stub  
            this.x = x;  
            this.y = y;  
        }  
    
        @Override  
        public String toString() {  
            return "ReflectPointer [str1=" + str1 + ", str2=" + str2 + ", str3="  
                    + str3 + "]";  
        }  
    }  
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24
    • 25
    • 26
    • 27
    • 28
    • 29
    • 30
    • 31
    • 32
    • 33
    • 34
    • 35
    • 36
    • 37
    • 38
    • 39
    • 40
    • 41
    • 42
    • 43
    • 44
    • 45

    2.写一个程序根据用户提供的类名,调用该类的里的main方法。

    为什么要用反射的方式呢?

    import java.lang.reflect.Field;  
    import java.lang.reflect.Method;  
    
    public class TestReflect {  
        public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {  
            String str = args[0];  
            /*  
             * 这样会数组角标越界,因为压根没有这个字符数组  
             * 需要右键在run as-configurations-arguments里输入b.Inter(完整类名)  
             *   
             */  
            Method m = Class.forName(str).getMethod("main",String[].class);  
            //下面这两种方式都可以,main方法需要一个参数  
    
            m.invoke(null, new Object[]{new String[]{"111","222","333"}});  
            m.invoke(null, (Object)new String[]{"111","222","333"});//这个可以说明,数组也是Object  
            /*  
             * m.invoke(null, new String[]{"111","222","333"})  
             * 上面的不可以,因为java会自动拆包  
             */  
        }  
    }  
    
    class Inter {  
        public static void main(String[] args) {  
            for(Object obj : args) {  
                System.out.println(obj);  
            }  
        }  
    }  
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24
    • 25
    • 26
    • 27
    • 28
    • 29
    • 30

    3.模拟 instanceof 操作符

    class S {    
    }     
    
    public class IsInstance {    
       public static void main(String args[]) {    
          try {    
               Class cls = Class.forName("S");    
               boolean b1 = cls.isInstance(new Integer(37));    
               System.out.println(b1);    
               boolean b2 = cls.isInstance(new S());    
               System.out.println(b2);    
          }    
          catch (Throwable e) {    
               System.err.println(e);    
          }    
       }    
    }  
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17

    在这个例子中创建了一个S 类的 Class 对象,然后检查一些对象是否是S的实例。Integer(37) 不是,但 new S()是。

    四.Method类

    代表类(不是对象)中的某一方法。

    import java.lang.reflect.Field;  
    import java.lang.reflect.Method;  
    /*  
     * 人在黑板上画圆,涉及三个对象,画圆需要圆心和半径,但是是私有的,画圆的方法  
     * 分配给人不合适。  
     *   
     * 司机踩刹车,司机只是给列车发出指令,刹车的动作还需要列车去完成。  
     *   
     * 面试经常考面向对象的设计,比如人关门,人只是去推门。  
     *   
     * 这就是专家模式:谁拥有数据,谁就是专家,方法就分配给谁  
     */  
    public class TestReflect {  
        public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {  
            String str = "shfsfs";  
            //包开头是com表示是sun内部用的,java打头的才是用户的  
            Method mtCharAt = String.class.getMethod("charAt", int.class);  
            Object ch = mtCharAt.invoke(str,1);//若第一个参数是null,则肯定是静态方法  
            System.out.println(ch);  
    
            System.out.println(mtCharAt.invoke(str, new Object[]{2}));//1.4语法  
    
        }  
    
    }  
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24
    • 25

    五.数组的反射

    Array工具类用于完成数组的反射操作。

    同类型同纬度有相同的字节码。

    int.class和Integer.class不是同一份字节码,Integer.TYPE,TYPE代表包装类对应的基本类的字节码 int.class==Integer.TYPE。

    import java.util.Arrays;  
    
    /*  
     * 从这个例子看出即便字节码相同但是对象也不一定相同,根本不是一回事  
     *   
     */  
    public class TestReflect {  
        public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {  
            int[] a = new int[3];  
            int[] b = new int[]{4,5,5};//直接赋值后不可以指定长度,否则CE  
            int[][] c = new int[3][2];  
            String[] d = new String[]{"jjj","kkkk"};  
            System.out.println(a==b);//false  
            System.out.println(a.getClass()==b.getClass());//true  
            //System.out.println(a.getClass()==d.getClass());    //比较字节码a和cd也没法比  
            System.out.println(a.getClass());//输出class [I  
            System.out.println(a.getClass().getName());//输出[I,中括号表示数组,I表示整数  
    
            System.out.println(a.getClass().getSuperclass());//输出class java.lang.Object  
            System.out.println(d.getClass().getSuperclass());//输出class java.lang.Object  
    
            //由于父类都是Object,下面都是可以的  
            Object obj1 = a;//不可是Object[]  
            Object obj2 = b;  
            Object[] obj3 = c;//基本类型的一位数组只可以当做Object,非得还可以当做Object[]  
            Object obj4 = d;  
    
            //注意asList处理int[]和String[]的区别  
            System.out.println(Arrays.asList(b));//1.4没有可变参数,使用的是数组,[[I@1bc4459]  
            System.out.println(Arrays.asList(d));//[jjj, kkkk]  
    
        }  
    }  
    
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    • 11
    • 12
    • 13
    • 14
    • 15
    • 16
    • 17
    • 18
    • 19
    • 20
    • 21
    • 22
    • 23
    • 24
    • 25
    • 26
    • 27
    • 28
    • 29
    • 30
    • 31
    • 32
    • 33

    六.结束语

    以上就是反射机制的简单的使用,显然学过spring的朋友一定明白了,为什么可以通过配置文件就可以让我们获得指定的方法和变量,在我们创建对象的时候都是通过传进string实现的,就好像你需要什么,我们去为你生产,还有我们一直在用Object,这就说明java语言的动态特性,依赖性大大的降低了。

    关于Java反射,你学废了么?


    真诚地邀请您加入我们的大家庭,在这里不仅有技术知识分享,还有博主们之间的互帮互助.还不定期发红包,每月更有抽奖环节,游戏机和实体书相赠(包邮),让我们抱团取暖,抱团内卷.打造美好C站.期待您的加入.

  • 相关阅读:
    【Unity3D】资源管理
    前端技能树,面试复习第 45 天—— Vue 基础 | 模版编译原理 | mixin | use 原理 | 源码解析
    MCollections——17
    HTTP、HTTPS协议详解
    如何动态的测试Thrift服务
    前端如何锁定项目的node和pnpm版本
    linux驱动开发day6--(epoll实现IO多路复用、信号驱动IO、设备树以及节点和属性解析相关API使用)
    小程序:下拉刷新+上拉加载+自定义导航栏
    Android开发基础教程(2019)第17集 页面导航 Navigation(1)笔记
    力扣数据库题
  • 原文地址:https://blog.csdn.net/qq_44590469/article/details/125405975