可以分析類能力的程序稱爲反射(reflective)。反射機制的功能很是強大,主要提供了以下功能:html
對於任意一個類,都可以知道這個類的全部屬性和方法;java
對於任意一個對象,都可以調用它的任意方法和屬性;api
在程序運行期間,Java運行時系統始終爲全部的對象維護一個被稱爲運行時的類型標識。這個信息跟蹤着每一個對象所屬的類。虛擬機利用運行時類型信息選擇相應的方法執行。然而,能夠經過專門的Java類訪問這些信息,這個類爲java.lang.Class。數組
類Class的實例表示正在運行的Java應用程序中的類和接口。 枚舉是一種類,一個註釋是一種接口。每一個數組也屬於一個類,它被反映爲具備相同元素類型和維數的全部數組共享的Class對象。 原始Java類型(boolean,byte,char,short,int,long,float和double)和關鍵字void也表示爲Class對象。安全
Class類沒有公共構造函數。Class對象由Java虛擬機自動構建,由於加載了類,而且經過調用類加載器中的defineClass方法。oracle
雖然咱們不能new一個Class對象,可是卻能夠經過已有的類獲得一個Class對象,共有以下三種方式:ide
一、Class類的forName方法函數
Class<?> clazz = Class.forName("com.codersm.study.jdk.reflect.Person");
複製代碼
二、經過一個類的對象的getClass()方法測試
Class<?> clazz = new Person().getClass();
複製代碼
三、Class字面常量this
Class<Person> clazz = Person.Class;
複製代碼
小結:
注意調用forName方法時須要捕獲一個名稱爲ClassNotFoundException的異常,由於forName方法在編譯器是沒法檢測到其傳遞的字符串對應的類是否存在的,只能在程序運行時進行檢查,若是不存在就會拋出ClassNotFoundException異常。
Class字面常量這種方法更加簡單,更安全。由於它在編譯器就會受到編譯器的檢查同時因爲無需調用forName方法效率也會更高,由於經過字面量的方法獲取Class對象的引用不會自動初始化該類?。 更加有趣的是字面常量的獲取Class對象引用方式不只能夠應用於普通的類,也能夠應用用接口,數組以及基本數據類型。
Class類提供了大量的實例方法來獲取該Class對象所對應的詳細信息,Class類大體包含以下方法,其中每一個方法都包含多個重載版本,所以咱們只是作簡單的介紹,詳細請參考JDK文檔。
獲取類信息
獲取內容 | 方法簽名 |
---|---|
構造器 | Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) |
方法 | Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) |
屬性 | Field getField(String name) |
Annotation | <A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotationClass) |
內部類 | Class<?>[] getDeclaredClasses() |
外部類 | Class<?> getDeclaringClass() |
實現的接口 | Class<?>[] getInterfaces() |
修飾符 | int getModifiers() |
所在包 | Package getPackage() |
類名 | String getName() |
簡稱 | String getSimpleName() |
注: getDeclaredXxx方法能夠獲取全部的Xxx,不管private/public。
判斷類自己信息的方法
判斷內容 | 方法簽名 |
---|---|
註解類型? | boolean isAnnotation() |
使用了該Annotation修飾? | boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass) |
匿名類? | boolean isAnonymousClass() |
數組? | boolean isArray() |
枚舉? | boolean isEnum() |
原始類型? | boolean isPrimitive() |
接口? | boolean isInterface() |
obj是不是該Class的實例 | boolean isInstance(Object obj) |
使用反射生成並操做對
程序能夠經過Method對象來執行相應的方法;
經過Constructor對象來調用對應的構造器建立實例;
經過Filed對象直接訪問和修改對象的成員變量值。
經過反射來生成對象的方式有兩種:
使用Class對象的newInstance()方法來建立該Class對象對應類的實例(這種方式要求該Class對象的對應類有默認構造器)。
先使用Class對象獲取指定的Constructor對象, 再調用Constructor對象的newInstance()方法來建立該Class對象對應類的實例(經過這種方式能夠選擇指定的構造器來建立實例)。
class Person {
private String name;
private Integer age;
public Person() {
this.name = "system";
this.age = 99;
}
public Person(String name, Integer age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public String getName() {
return name;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<Person> pClass = Person.class;
// 經過第1種方式建立對象
Person p = pClass.newInstance();
System.out.println(p);
// 經過第2種方式建立對象
Constructor<Person> constructor = pClass.getDeclaredConstructor(
String.class, Integer.class);
Person person2 = constructor.newInstance("zhangsan",20);
System.out.println(person2);
}
}
複製代碼
當獲取到某個類對應的Class對象以後, 就能夠經過該Class對象的getMethod來獲取一個Method數組或Method對象.每一個Method對象對應一個方法,在得到Method對象以後,就能夠經過調用invoke方法來調用該Method對象對應的方法。
Person person = new Person();
// 獲取getAge方法
Method getAgeMethod = person.getClass().getMethod("getAge",null);
// 調用invoke方法來調用getAge方法
Integer age = (Integer) getAgeMethod.invoke(person,null);
System.out.println(age);
複製代碼
經過Class對象的的getField()方法能夠獲取該類所包含的所有或指定的成員變量Field,Filed提供了以下兩組方法來讀取和設置成員變量值.
getXxx(Object obj): 獲取obj對象的該成員變量的值, 此處的Xxx對應8中基本類型,若是該成員變量的類型是引用類型, 則取消get後面的Xxx;
setXxx(Object obj, Xxx val): 將obj對象的該成員變量值設置成val值.此處的Xxx對應8種基本類型, 若是該成員類型是引用類型, 則取消set後面的Xxx;
Person person = new Person();
// 獲取name成員變量Field
Field nameField = person.getClass().getDeclaredField("name");
// 啓用訪問控制權限
nameField.setAccessible(true);
// 獲取person對象的成員變量name的值
String name = (String) nameField.get(person);
System.out.println("name = " + name);
// 設置person對象的成員變量name的值
nameField.set(person, "lisi");
System.out.println(person);
複製代碼
在Java的java.lang.reflect包中存在着一個能夠動態操做數組的類,Array提供了動態建立和訪問Java數組的方法。Array容許在執行get或set操做進行取值和賦值。在Class類中與數組關聯的方法是:
方法 | 說明 |
---|---|
public native Class<?> getComponentType() | 返回表示數組元素類型的Class,即數組的類型 |
public native boolean isArray() | 斷定此Class對象是否表示一個數組類 |
java.lang.reflect.Array中的經常使用靜態方法以下:
newInstance(Class<?> componentType, int length)
newInstance(Class<?> componentType, int... dimensions)
int getLength(Object array)
Object get(Object array, int index)
void set(Object array, int index, Object value)
實現通用數組複製功能,其代碼以下:
public class GenericityArray {
public static <T> T[] copy(T[] clazz) {
return (T[]) Array.newInstance(
clazz.getClass().getComponentType(),
clazz.length);
}
public static void main(String[] args) {
Integer[] array = {1, 2, 3};
Integer[] copyArray = GenericityArray.copy(array);
System.out.println(copyArray.length);
}
}
複製代碼
爲了經過反射操做泛型以迎合實際開發的須要, Java新增了java.lang.reflect.ParameterizedType
、 java.lang.reflect.GenericArrayType
、java.lang.reflect.TypeVariable
、java.lang.reflect.WildcardType
。
類型 | 含義 |
---|---|
ParameterizedType | 一種參數化類型, 好比Collection |
GenericArrayType | 一種元素類型是參數化類型或者類型變量的數組類型 |
TypeVariable | 各類類型變量的公共接口 |
WildcardType | 一種通配符類型表達式, 如? extends Number |
其中, 咱們可使用ParameterizedType來獲取泛型信息.
public class Client {
private Map<String, Object> objectMap;
public void test(Map<String, User> map, String string) {
}
public Map<User, Bean> test() {
return null;
}
/** * 測試屬性類型 * * @throws NoSuchFieldException */
@Test
public void testFieldType() throws NoSuchFieldException {
Field field = Client.class.getDeclaredField("objectMap");
Type gType = field.getGenericType();
// 打印type與generic type的區別
System.out.println(field.getType());
System.out.println(gType);
System.out.println("**************");
if (gType instanceof ParameterizedType) {
ParameterizedType pType = (ParameterizedType) gType;
Type[] types = pType.getActualTypeArguments();
for (Type type : types) {
System.out.println(type.toString());
}
}
}
/** * 測試參數類型 * * @throws NoSuchMethodException */
@Test
public void testParamType() throws NoSuchMethodException {
Method testMethod = Client.class.getMethod("test", Map.class, String.class);
Type[] parameterTypes = testMethod.getGenericParameterTypes();
for (Type type : parameterTypes) {
System.out.println("type -> " + type);
if (type instanceof ParameterizedType) {
Type[] actualTypes = ((ParameterizedType) type).getActualTypeArguments();
for (Type actualType : actualTypes) {
System.out.println("\tactual type -> " + actualType);
}
}
}
}
/** * 測試返回值類型 * * @throws NoSuchMethodException */
@Test
public void testReturnType() throws NoSuchMethodException {
Method testMethod = Client.class.getMethod("test");
Type returnType = testMethod.getGenericReturnType();
System.out.println("return type -> " + returnType);
if (returnType instanceof ParameterizedType) {
Type[] actualTypes = ((ParameterizedType) returnType).getActualTypeArguments();
for (Type actualType : actualTypes) {
System.out.println("\tactual type -> " + actualType);
}
}
}
}
複製代碼
使用反射獲取註解信息的相關介紹, 請參看Java註解實踐