Java程序设计——反射（Java高级应用）

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1.Executable抽象类

2.Constructor类

3.Method类

4.Field类

5.Parameter类

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Java中的许多对象在运行时都有两种类型：

• 编译时类型
• 运行时类型

在程序运行时获取对象的真实信息有以下两种做法：

• 在知道对象的具体类型的情况下，可以先使用instanceof运算符进行判断，再使用强制类型转换将其转化成运行时的类型变量即可
• 在无法预知该对象是属于哪些类的情况下，必须通过反射来发现该对象和类的真实信息

反射机制允许程序运行时借助Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作对象的内部属性和方法

Reflection API提供了Constructor、Field和Method类，分别用于描述类的构造方法、属性和方法

Java反射机制的功能：

• 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
• 在运行时获取任意一个类的成员变量和方法
• 在运行时调用任意一个对象的方法
• 生成动态代理

如：获取类对象的所有方法

import java.lang.reflect.Method;
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
 
        Class cs = Class.forName("java.lang.String"); // 获取String类的Class对象  
        Method[] methods = cs.getDeclaredMethods();   // 获取当前类对象的所有方法
        for (Method method: methods
             ) {
            System.out.println(method);
        }
    }
}

1.Executable抽象类

Executable抽象类派生出了Constructor和Method两个子类，其提供了大量方法来获取参数、修饰符或注解等信息

2.Constructor类

Constructor类用于表示类的构造方法，通过调用Class对象的getConstructors()方法可以获取当前类的构造方法的集合

package reflect;
 
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Modifier;
 
public class ConstructorDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
 
        //  1.获取String类的对象
        Class cs = Class.forName("java.lang.String");
 
        //  2.返回所有构造方法
        Constructor[] constructors = cs.getConstructors();
 
        //  3.遍历所有构造方法
        for (Constructor constructor : constructors) {
 
            //  4.输出构造方法的名称
            String constructorName = constructor.getName();
            System.out.println(constructorName+"()");
 
            //  5.获取构造方法修饰符的整型标识
            int mod = constructor.getModifiers();
 
            //  6.使用Modifier工具类的方法输出真实的修饰符
            String modifier = Modifier.toString(mod);
            System.out.println(modifier);
 
            //  7.获取构造方法的参数类型
            Class[] paraTypes = constructor.getParameterTypes();
 
            //  8.输出构造方法的参数类型名称
            for (Class cas : paraTypes) {
                System.out.print(cas.getName() + " ");
            }
            System.out.println("\n------------------------");
        }
    }
}

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3.Method类

Method类用于封装方法的信息，调用Class对象的getMethods()方法或getMethod()可以获取当前类的所有方法或指定方法

package reflect;
 
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
 
public class MethodDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
 
        //  1.获取String类的对象
        Class cs = Class.forName("java.lang.String");
 
        //  2.返回所有方法
        Method[] methods = cs.getMethods();
 
        //  3.遍历所有方法
        for (Method method : methods) {
 
            //  4.输出方法的名称
            String methodName = method.getName();
            System.out.println(methodName+"()");
 
            //  5.获取方法修饰符的整型标识
            int mod = method.getModifiers();
 
            //  6.使用Modifier工具类的方法输出真实的修饰符
            String modifier = Modifier.toString(mod);
            System.out.println(modifier);
 
            //  7.获取方法的参数类型
            Class[] paraTypes = method.getParameterTypes();
 
            //  8.输出方法的参数类型名称
            for (Class cas : paraTypes) {
                System.out.print(cas.getName() + " ");
            }
            System.out.println("\n------------------------");
        }
    }
}

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4.Field类

Field类用于封装属性的信息，调用Class对象的getFields()或getField()方法可以获取当前类的所有属性或指定属性

package reflect;
 
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;
 
class Student{
    private String name;
    protected int age;
    public String toString(){
        return ("姓名：" + name + "---" + "年龄：" + age);
    }
}
public class FieldDemo {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException, InstantiationException {
 
        //  1.获取Student类对应的Class对象
        Class studentClass = Student.class;
 
        //  2.返回所有属性（不包括超类属性）
        Field[] fields = studentClass.getDeclaredFields();
 
        //  3.遍历所有属性
        for (Field field : fields) {
 
            //  4.输出属性的类型
            Class fieldType = field.getType();
            System.out.println(fieldType);
 
            //  5.获取属性的修饰符
            int mod = field.getModifiers();
 
            //  6.使用Modifier工具类输出修饰符对应的常量
            String val = Modifier.toString(mod);
            System.out.println(val);
 
            //  7.输出属性的名称
            String fieldName = field.getName();
            System.out.println(fieldName);
            System.out.println("----------------");
        }
 
        //  1.创建一个Student对象
        Student student = new Student();
 
        //  2.获取Student类的属性对象
        //  getDeclaredField：获取各种访问控制符的成员变量
        Field nameField = studentClass.getDeclaredField("name");
        Field ageField = studentClass.getDeclaredField("age");
 
        //  3.设置通过 反射 访问该类成员变量时取消访问权限检查
        nameField.setAccessible(true);
        ageField.setAccessible(true);
 
        //  4.获取Student类Class对象对应的实例
        Object obj = studentClass.newInstance();
 
        //  5.获取Student类的属性对象的值
        String name = (String) nameField.get(obj);
        int age = ageField.getInt(obj);
        System.out.println("Student类属性对象的值：" + name + "：" + age);
 
        //  6.设置Student类的属性对象的值
        nameField.set(student,"lisi");
        ageField.setInt(student,18);
 
        //  7.输出对象student的信息(默认调用toString()方法)
        System.out.println(student);
    }
}

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5.Parameter类

每个Parameter对象代表方法的一个参数，调用Class对象getParameters()可以获取当前方法的所有参数，Parameter类中提供许多方法获取参数信息

package reflect;
 
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Parameter;
 
class MethodParameter{
    public void test1(String str){
 
    }
    public void test2(int val, boolean bool){
 
    }
}
public class ParameterDemo {
    public static void main(String[] args) {
 
        //  1.获取MethodParameter类的Class对象
        Class cls = MethodParameter.class;
 
        //  2.获取MethodParameter类的所有方法
        Method[] methods = cls.getMethods();
 
        //  3.遍历MethodParameter类的所有方法
        for (Method method : methods) {
 
            //  4.输出该方法名
            String methodName = method.getName();
            System.out.println("方法名：" + methodName);
 
            //  5.输出该方法的形参个数
            int count = method.getParameterCount();
            System.out.println("形参个数：" + count);
 
            //  6.获取该方法的所有参数
            Parameter[] parameters = method.getParameters();
 
            //  7.遍历该方法的所有参数
            for (Parameter parameter : parameters) {
 
                //  8.输出参数名
                System.out.println("参数名：" + parameter.getName());
 
                //  9.输出形参类型
                System.out.println("形参类型：" + parameter.getType());
 
                //  10.输出泛型类型
                System.out.println("泛型类型：" + parameter.getParameterizedType());
                System.out.println("——————————————————————————————");
            }
        }
    }
}

使用javac命令编译java源文件时，默认生成的.class文件不包含方法形参名信息，所以调用getName()不能得到正确的形参名

如果希望javac命令编译java源文件时保留形参信息，则需要为编译命令指定-parameters选项

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