Java反射的理解

阿墩 2021-01-15 19:22:00
原文地址:https://www.cnblogs.com/aduner/p/14272676.html

Java反射的理解

反射之中包含了一个「反」字,所以想要解释反射就必须先从「正」开始解释。

一般情况下,我们使用某个类时必定知道它是什么类,是用来做什么的。于是我们直接对这个类进行实例化,之后使用这个类对象进行操作。

Apple apple = new Apple(); //直接初始化,「正射」
apple.setPrice(4);

上面这样子进行类对象的初始化,我们可以理解为「正」。

而反射则是一开始并不知道我要初始化的类对象是什么,自然也无法使用 new 关键字来创建对象了。

这时候,我们使用 JDK 提供的反射 API 进行反射调用:

Class clz = Class.forName("com.chenshuyi.reflect.Apple");
Method method = clz.getMethod("setPrice", int.class);
Constructor constructor = clz.getConstructor();
Object object = constructor.newInstance();
method.invoke(object, 4);

上面两段代码的执行结果,其实是完全一样的。但是其思路完全不一样,第一段代码在未运行时就已经确定了要运行的类(Apple),而第二段代码则是在运行时通过字符串值才得知要运行的类(com.chenshuyi.reflect.Apple)。

所以说什么是反射?

反射就是在运行时才知道要操作的类是什么,并且可以在运行时获取类的完整构造,并调用对应的方法。

一个简单的例子

上面提到的示例程序,其完整的程序代码如下:

public class Apple {

    private int price;

    public int getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //正常的调用
        Apple apple = new Apple();
        apple.setPrice(5);
        System.out.println("Apple Price:" + apple.getPrice());
        //使用反射调用
        Class clz = Class.forName("com.chenshuyi.api.Apple");
        Method setPriceMethod = clz.getMethod("setPrice", int.class);
        Constructor appleConstructor = clz.getConstructor();
        Object appleObj = appleConstructor.newInstance();
        setPriceMethod.invoke(appleObj, 14);
        Method getPriceMethod = clz.getMethod("getPrice");
        System.out.println("Apple Price:" + getPriceMethod.invoke(appleObj));
    }
}

从代码中可以看到我们使用反射调用了 setPrice 方法,并传递了 14 的值。之后使用反射调用了 getPrice 方法,输出其价格。上面的代码整个的输出结果是:

Apple Price:5
Apple Price:14

从这个简单的例子可以看出,一般情况下我们使用反射获取一个对象的步骤:

  • 获取类的 Class 对象实例
Class clz = Class.forName("com.zhenai.api.Apple");
  • 根据 Class 对象实例获取 Constructor 对象
Constructor appleConstructor = clz.getConstructor();
  • 使用 Constructor 对象的 newInstance 方法获取反射类对象
Object appleObj = appleConstructor.newInstance();

而如果要调用某一个方法,则需要经过下面的步骤:

  • 获取方法的 Method 对象
Method setPriceMethod = clz.getMethod("setPrice", int.class);
  • 利用 invoke 方法调用方法
setPriceMethod.invoke(appleObj, 14);

到这里,我们已经能够掌握反射的基本使用。但如果要进一步掌握反射,还需要对反射的常用 API 有更深入的理解。

在 JDK 中,反射相关的 API 可以分为下面几个方面:获取反射的 Class 对象、通过反射创建类对象、通过反射获取类属性方法及构造器。

反射常用API

获取反射中的Class对象

在反射中,要获取一个类或调用一个类的方法,我们首先需要获取到该类的 Class 对象。

在 Java API 中,获取 Class 类对象有三种方法:

第一种,使用 Class.forName 静态方法。当你知道该类的全路径名时,你可以使用该方法获取 Class 类对象。

Class clz = Class.forName("java.lang.String");

第二种,使用 .class 方法。

这种方法只适合在编译前就知道操作的 Class。

Class clz = String.class;

第三种,使用类对象的 getClass() 方法。

String str = new String("Hello");
Class clz = str.getClass();

通过反射创建类对象

通过反射创建类对象主要有两种方式:通过 Class 对象的 newInstance() 方法、通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法。

第一种:通过 Class 对象的 newInstance() 方法。

Class clz = Apple.class;
Apple apple = (Apple)clz.newInstance();

第二种:通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法

Class clz = Apple.class;
Constructor constructor = clz.getConstructor();
Apple apple = (Apple)constructor.newInstance();

通过 Constructor 对象创建类对象可以选择特定构造方法,而通过 Class 对象则只能使用默认的无参数构造方法。下面的代码就调用了一个有参数的构造方法进行了类对象的初始化。

Class clz = Apple.class;
Constructor constructor = clz.getConstructor(String.class, int.class);
Apple apple = (Apple)constructor.newInstance("红富士", 15);

通过反射获取类属性、方法、构造器

我们通过 Class 对象的 getFields() 方法可以获取 Class 类的属性,但无法获取私有属性。

Class clz = Apple.class;
Field[] fields = clz.getFields();
for (Field field : fields) {
    System.out.println(field.getName());
}

输出结果是:

price

而如果使用 Class 对象的 getDeclaredFields() 方法则可以获取包括私有属性在内的所有属性:

Class clz = Apple.class;
Field[] fields = clz.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
    System.out.println(field.getName());
}

输出结果是:

name
price

与获取类属性一样,当我们去获取类方法、类构造器时,如果要获取私有方法或私有构造器,则必须使用有 declared 关键字的方法。

转载自:https://www.cnblogs.com/chanshuyi/p/head_first_of_reflection.html

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