反射

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说明

  • Class类是反射机制的基础;
  • 在Java中,所有的类都直接或者间接继承了Object这个类,而在Object类中定义了一个getClass()方法用于返回一个类型为Class的对象,所以Java的所有类都有一个相应的Class对象;
  • Class对象用于表示当前类的类型信息,当我们编写一个类,编译完成后,在生成的.class文件中,就会产生这个Class对象,对象中存放的都是当前操作类的类型信息;
  • 程序运行时,Java虚拟机(JVM)会检查操作类的Class对象是否已被加载。如果没有被加载,JVM会根据类的名称找到.class文件并加载它。一旦某个类型的Class对象已被加载到内存,就可以用它来产生该类型的所有对象,故所有类的对象都是Class类的实例
  • Class类没有公共构造方法;
  • 反射是关于对象对自身成员的描述;
  • 反射机制主要体现在Class类对操作类成员的封装,通过对Class类实例的操作达到做操作类的控制;

Class类的获取

  1. 使用Object类的getClass()方法;
  2. 使用Class类中的静态forName("类名/接口名")方法;
  3. 使用.class直接获得调用类的Class对象;

Java反射

[PS:下文Demo为演示类,demo为Demo的对象]

  1. 获取Class实例
  • 通过对象获取实例:
    • Class<?> clazz = demo.getClass();
  • 通过静态方法获取实例:
    • Class<?> clazz = Class.forName("com.ais.Demo");// 参数类名必须包含各级包名
  1. 利用Class实例实现反射操作
  • 获取演示类的新对象:
    • Demo newDemo = (Demo) clazz.newInstance();
  • 获取演示类的所有成员属性:
    • Field[] field = clazz.getDeclaredFields();
  • 获取演示类的所有成员方法:
    • Method[] method = clazz.getDeclaredMethods();
  • 获取演示类的所有成员方法可抛出的所有异常:
    • Class<?>[] method = method.getExceptionType();
  • 获取演示类的父类Class实例:
    • Class<?> superClazz = clazz.getSuperclass();
  • 获取演示类的所有实现接口Class实例:
    • Class<?>[] interfaceClazzs = clazz.getInterfaces();
  • 获取Class实例的访问修饰符:
    • int modifiers = clazz.getModifiers();// 获取修饰符的整数编码
    • String modifiersStr = Modifier.toString(modifiers);// 解码成可读字符串
  • 获取类或其成员上注解:
    • [clazz | field | method].isAnnotationPresent(注解类名.class)// 验证注解是否存在
    • [clazz | field | method].getAnnotation(注解类名.class)// 获取注解

实例

>编写类解析器
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;

public class ClassParser {
    /**
     * @description print class info
     */
    public static void print(String type, Class<?> clazz){

        System.out.println("************");
        
        // 获取解析对象名称
        String name = clazz.getName().toString();
        String[] names = name.split("\\.");
        System.out.println(type+":"+names[names.length-1]);

        System.out.println("访问修饰:"+Modifier.toString(clazz.getModifiers()));
        System.out.println("完整名称:"+name);
        
        // 解析成员属性
        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
        for(Field field : fields){
            System.out.println("成员属性:"+Modifier.toString(field.getModifiers())+" "+field.getType().getName()+" "+field.getName());
        }
        
        // 解析成员方法
        Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
        for(Method method : methods){
            // 获取方法参数
            Class<?>[] parameters = method.getParameterTypes(); 
            String parametersStr = "";
            for(Class c : parameters){
                parametersStr = parametersStr+c.getName()+", ";
            }
            if(parametersStr.length()!=0){
                parametersStr = parametersStr.substring(0, parametersStr.length()-2);
            }
            // 获取方法异常
            Class<?>[] exceptions = method.getExceptionTypes(); 
            String exceptionStr = "";
            if(exceptions!=null && exceptions.length>0){
                exceptionStr = " throws ";
                for(Class c : exceptions){
                    exceptionStr = exceptionStr+c.getName()+", ";
                }
                if(exceptionStr.length()!=5){
                    exceptionStr = exceptionStr.substring(0, exceptionStr.length()-2);
                }
            }
            System.out.println("成员方法:"+Modifier.toString(method.getModifiers())+" "+method.getReturnType().getName()+" "+method.getName()+"("+parametersStr+")"+exceptionStr);
        }
        
        // 解析接口
        Class<?>[] interfaceClazzs = clazz.getInterfaces();
        for(Class cls : interfaceClazzs){
            print(type+"的接口", cls);
        }
        
        // 解析父类
        Class<?> superClazz = clazz.getSuperclass();
        if(superClazz!=null){
            print(type+"的父类", superClazz);
        }
    }
    
}
>执行
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class<?> clazz = Class.forName("org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFCellStyle");
            ClassParser.print("演示类", clazz);    
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } 
    }
>结果

演示类:Demo
访问修饰:public
完整名称:com.ais.test.Demo
成员属性:public int num
成员属性:public java.lang.String str
成员方法:public void interfaceFunc()
成员方法:public void func(int, java.lang.String) throws java.lang.Exception


演示类的接口:DemoInterface
访问修饰:public abstract interface
完整名称:com.ais.test.DemoInterface
成员方法:public abstract void interfaceFunc()


演示类的父类:SuperDemo
访问修饰:public
完整名称:com.ais.test.SuperDemo
成员属性:public int number
成员方法:private java.lang.String superFunc()


演示类的父类的父类:Object
访问修饰:public
完整名称:java.lang.Object
成员方法:protected void finalize() throws java.lang.Throwable
成员方法:public final void wait(long, int) throws java.lang.InterruptedException
成员方法:public final native void wait(long) throws java.lang.InterruptedException
成员方法:public final void wait() throws java.lang.InterruptedException
成员方法:public boolean equals(java.lang.Object)
成员方法:public java.lang.String toString()
成员方法:public native int hashCode()
成员方法:public final native java.lang.Class getClass()
成员方法:protected native java.lang.Object clone() throws java.lang.CloneNotSupportedException
成员方法:private static native void registerNatives()
成员方法:public final native void notify()
成员方法:public final native void notifyAll()


最后

  • 初探反射;
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