Java反射

Java

Word count: 1.2kReading time: 4 min

 2020/02/13 

Java反射

反射就是Reflection,Java反射是指程序在运行期可以拿到一个对象的所有信息。反射是为了解决在运行期，对某个实例一无所知的情况下，如何调用期方法。

Class类

class是由JVM在执行过程中动态加载的。JVM在第一次读取到一种class，将其加载进内存中，每加载一种class， JVM就为其创建一个Class类型的实例，并关联起来。

Class类

1
2
3

public final class Class{
    private Class(){}
}

- 以`String`类为例，当JVM加载`String`时，首先读取String。class文件到内存，然后JVM为String类创建一个Class实例并关联起来：

Class cls = new Class(String);

- 这个Class实例是由JVM并且只能有JVM创建。

一个Class实例包含了该class的所有完整信息：包括类名、包名、父类、实现的接口、所有方法、字段等，因此，如果获取了某个Class实例，我们就可以通过这个Class实例获取到该实例对应的class的所有信息。

这种通过Class实例获取class信息的方法称为反射（Reflection）。

如何获取一个class的Class实例：
- 1.直接通过一个class的静态变量获取Class cls = String.class;
- 2.通过实例变量提供的getClass()方法获取Class.cls = s.getClass();
- 3.如果知道一个class名字，可以通过静态方法Class.forName()获取：Class cls = Class.forName("java.lang.String");
Class实例比较
- 由于JVM创建的Class实例是唯一的，通过上述三个方法获取的实例均是相同的
创建Class对应类型的实例：
- newInstance相当于new String()
- 只能调用public的无参数构造方法

1 2	Class cls = String.class; String s = (String) cls.newInstance();

动态加载
- JVM在执行Java程序的时候，并不是一次性把所有用到的class加载到内存，而是第一次用到class时才加载。
- 动态加载class的特性对于Java程序非常重要。利用JVM动态加载class的特性，我们才能在运行期根据条件加载不同的实现类。

访问字段

Class类提供了几个方法来获取字段：
- getFiled(name)获取包括父类的public类中的filed
- getDeclaredFiled(name)获取当前类的filed
- getFileds()获取所有public的filed
- getDeclaredFileds()获取当前类的所有filed
Filed字段包含getName()字段名臣,getType()字段类型,getModifiers()修饰符
获取字段实例后，想要获取指定字段值
- Filed.get(Object)如Object value = f.get("name");
- 如果该字段被修饰为private，可修改作用域f.setAccessible(true);
设置字段值
- Filed.set(Object name, Object value)
- 如果不可访问，需修改作用域

调用方法

Class几种方法获取Method
- getMethod(name, Class...)获取某个public的Method（包含父类）
- getDecleardMethod(name, Class...)获取当前类的Method
- getMethods()获取所有public的method（包括父类）
- getDecleardMethods()获取当前类所有的Method
一个Method对象包含一个方法的所有信息
- getName()
- getReturnType() 方法返回值类型
- getParameterTypes() 返回方法的参数类型，数组{String.class, int.class}
- getModifiers() 方法的修饰符，是一个int
调用方法 m.invoke(Class clazz, para)
调用静态方法：m.invoke(null, para)
调用非public方法，需设定Method.setAccessible(true)修改作用域
- JVM如果存在SecurityManager，有可能会阻止
- 如java和javax开头的包类调用，会被阻止确保核心库安全
多态：遵循多态特性

调用构造方法

通过newInstance只能实例public的无参构造方法，而其他的不可以。
为了调用任意的构造方法，Java的反射API提供了Constructor对象，它包含一个构造方法的所有信息，可以创建一个实例。调用方法如下

getConstructor(Class...)：获取某个public的Constructor；
getDeclaredConstructor(Class...)：获取某个Constructor；
getConstructors()：获取所有public的Constructor；
getDeclaredConstructors()：获取所有Constructor。

返回依然是一个实例。

调用的总是当前的构造方法，和父类无关
调用非public的构造方法，需要setAccessible(true)修改作用域

获取继承关系

可通过getSupperclass()获取父类
可通过getInterfaces()获取Interface
通过Class对象的isAssignableFrom()方法可以判断一个向上转型是否可以实现。

动态代理

Java标准库提供了一种动态代理（Dynamic Proxy）的机制：可以再运行期间动态创建某个interface的实例，

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

public static void main(String[] args) {
    InvocationHandler handler = new InvocationHandler(){ //负责实现接口方法调用
        @override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable{
            System.out.println(method);
            if(method.getName().equals('morning')){
                System.out.println("Good monring," +args[0]);
            }
            return null;
        }
    };
    //创建interface实例
    //将返回类型强制转为接口
    Hello hello = (Hello) Proxy.newProxyInstance(
        Hello.class.getClassLoader(),//ClassLoader
        new Class[] {Hello.class}, //要实现的接口
        handler); //传入实现的调用方法
        
        hello.morning("Bob"); 
}

interface Hello{
    void morning(String name);
}

Author：John Doe

Link：http://example.com/2020/02/13/Java/Java%E5%8F%8D%E5%B0%84/

Publish date：February 13th 2020, 2:54:12 pm

Update date：October 3rd 2022, 11:31:10 pm

License：本文采用知识共享署名-非商业性使用 4.0 国际许可协议进行许可

Next Post

Java核心类
Previous Post

Java注解

CATALOG

1. Java反射