一、Class类的使用
1.Java的反射机制是在编译并不确定是哪个类被加载了，而是在程序运行的时候才加载、探知、自审。使用在编译期并不知道的类。这样的特点就是反射。
2.面向对象的世界里，万物皆对象(除静态的成员，普通数据类型不是对象)，类是对象类,是java.lang.Class的实例对象
3.怎样表示Class的实例
public class ClassDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//创建Foo类的实例对象foo1
Foo foo1 = new Foo();
//任何一个类都是Class的实例对象,并且这些对象由JVM创建,这个实例对象有三种表示方式
//第一种表示方式-->实际在告诉我们任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class
Class c1 = Foo.class;
//第二种表示方式-->已经知道该类的对象通过getClass方法获取
Class c2 = foo1.getClass();
/*官网表示:c1,c2表示了Foo类的类类型(class type)
* 类类型:类也是对象,是Class的实例对象,这个对象就是该类的类类型
* */
//一个类只可能是Class的一个对象
System.out.println(c1 == c2);
//第三种表达方式-->通过Class.forName()
Class c3 = null;
try {
c3 = Class.forName("JavaSE.Reflect.Foo");
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(c2 == c3);
/*
* 可以通过类的类类型创建该类的对象实例-->通过c1,c2,c3创建Foo的实例对象
* */
try {
//调用newInstance()时需要有无参数的构造方法
Foo foo2 = (Foo) c1.newInstance();
Foo foo3 = (Foo) c2.newInstance();
Foo foo4 = (Foo) c3.newInstance();
foo2.print();
foo3.print();
foo4.print();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class Foo {
void print() {
System.out.println("I am method print in Foo");
}
}
4.Class.forName()不仅表示了类类型,还代表了动态加载类
编译时刻加载类是静态加载类,运行时刻加载类是动态加载类
ClassDemo2:
public class ClassDemo2 {
public static void main(String[] args) {
/*
* 此时运行会报错,找不到C1类,C1的start(),C2类,C2的start()
* 但是如果我们只想调用C1的方法,添加了C1类及其方法,程序仍然会报错,因为还是找不到C2及它的方法
* 所以,new创建对象是静态加载类,在编译时刻就需要加载所有的可能使用到的类
* 通过动态加载类可以解决该问题
* */
if ("C1".equals(args[0])) {
C1 c1 = new C1();
c1.start();
}
if ("C2".equals(args[0])) {
C2 c2 = new C2();
c2.start();
}
}
}
ClassDemo3:
public class ClassDemo3 {
public static void main(String[] args) {
try {
//动态加载类,在运行时加载类
Class c = Class.forName(args[0]);
//通过类类型,创建该类对象
CAble cc = (CAble) c.newInstance();
cc.start();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
CAble:
public interface CAble {
void start();
}
C1:
public class C1 implements CAble{
public void start() {
System.out.println("C1 start run...");
}
}
C2:
public class C2 implements CAble {
public void start() {
System.out.println("C2 start run...");
}
}
5.基本的数据类型
void关键字也存在类类型
public class ClassDemo4 {
public static void main(String[] args) {
Class c1 = int.class; //int的类类型
System.out.println(c1);
Class c2 = String.class; //String的类类型
Class c3 = double.class;
Class c4 = Double.class;
System.out.println(c3 == c4);
Class c5 = void.class;
System.out.println(c5);
Class c6 = C1.class;
System.out.println(c6.getName());
System.out.println(c6.getSimpleName());
}
}
二、方法的反射
ClassUtil:
/**
* 打印类的信息,包括成员函数
*
* @param obj
*/
public static void printClassMethodMessage(Object obj) {
//1.获取类的类类型
Class c = obj.getClass(); //传递的是哪个子类的对象,c就是该子类的类类型
//2.获取类的名称
System.out.println("类的名称: " + c.getName());
//3.获取类的方法
/**
* Method类,方法的类类型
* 一个成员方法就是一个Method对象
* getMethods()方法获取的是所有public函数,包括父类继承而来的
* getDeclaredMethods()获取的是所有该类自己声明的方法,不问访问权限
*/
Method[] ms = c.getMethods();
for (int i = 0; i < ms.length; i++) {
//得到返回值类型的类类型
Class returnType = ms[i].getReturnType();
System.out.print(returnType.getName() + " ");
//得到方法的名称
System.out.print(ms[i].getName() + "(");
//获取参数类型-->得到的是参数列表的类型的类类型
Class[] paramTypes = ms[i].getParameterTypes();
for (Class class1 : paramTypes) {
System.out.print(class1.getName() + ",");
}
System.out.print(")");
System.out.println();
}
}
三、成员变量的反射
ClassUtil:
/**
* 获取成员变量的信息
*
* @param obj
*/
public static void printFieldVariableMessage(Object obj) {
Class c = obj.getClass();
/**
* 成员变量也是对象
* java.lang.reflect.Field
* Field类封装了关于成员变量的操作
* getField()方法获取的是所有的public的成员变量的信息
* getDeclaredFields()方法获取的是该类自己声明的成员变量的信息
*/
Field[] fs = c.getDeclaredFields();
for (Field field : fs) {
//得到成员变量的类型的类类型
Class fieldType = field.getType();
String typeName = fieldType.getName();
//得到成员变量的名称
String fieldName = field.getName();
System.out.println(typeName + " " + fieldName);
}
}
四、构造函数的反射
ClassUtil:
/**
* 获取构造器的信息
*
* @param obj
*/
public static void printConMessage(Object obj) {
Class c = obj.getClass();
/**
* 构造函数也是对象
* java.lang.Constructor中封装了构造函数的信息
* getConctructots获取所有的public的构造函数
* getDeclaredConstructors得到自己声明的构造函数
*/
// Constructor[] cs=c.getConstructors();
Constructor[] cs = c.getDeclaredConstructors();
for (Constructor constructor : cs) {
System.out.print(constructor.getName() + "(");
Class[] paramtypes = constructor.getParameterTypes();
for (Class class1 : paramtypes) {
System.out.print(class1.getName() + ",");
}
System.out.println(")");
}
}
五、Java类加载机制
MethodDemo1:
public class MethodDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//获取print(int,int)方法
A a1 = new A();
Class c = a1.getClass();
/**
* 获取方法,名称和参数列表
* getMethod获取的是public方法
* getDelcaredMethod获取自己声明的方法
*/
try {
// Method m=c.getMethod("print",new Class[]{int.class,int.class});
Method m = c.getMethod("print", int.class, int.class);
// a1.print(10,20);方法的反射操作是用m对象来进行方法调用
// 方法如果没有返回值返回null,有返回值返回具体的返回值
Object o = m.invoke(a1, new Object[]{10, 20});
System.out.println("======================");
Method m1 = c.getMethod("print", String.class, String.class);
o = m1.invoke(a1, "hello", "world");
Method m2 = c.getMethod("print");
m2.invoke(a1);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class A {
public void print() {
System.out.println("hello world");
}
public void print(int a, int b) {
System.out.println(a + b);
}
public void print(String a, String b) {
System.out.println(a.toUpperCase() + "," + b.toUpperCase());
}
}
MethodDemo2:
public class MethodDemo2 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList list = new ArrayList();
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>();
list1.add("hello");
Class c1 = list.getClass();
Class c2 = list1.getClass();
System.out.println(c1 == c2); //true
/**
* c1==c2结果返回true说明编译之后集合的泛型是去泛型化的
* Java中集合的泛型是防止错误输入的,只在编译阶段有效
* 绕过编译就无效了
*/
try {
Method m = c1.getMethod("add", Object.class);
m.invoke(list1, 100);//染过编译操作就绕过了泛型
System.out.println(list1.size());
System.out.println(list1);
//此时不能使用foreach操作,会报ClassCastException
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
六、反射机制的用途和缺点
1.反射的用途:
反射被广泛地用于那些需要在运行时检测或修改程序行为的程序中。这是一个相对高级 的特性，只有那些语言基础非常扎实的开发者才应该使用它。如果能把这句警示时刻放在心 里，那么反射机制就会成为一项强大的技术，可以让应用程序做一些几乎不可能做到的事情。
2.反射的缺点:
(1)性能第一: 反射包括了一些动态类型，所以 JVM 无法对这些代码进行优化。因此，反射操作的效 率要比那些非反射操作低得多。我们应该避免在经常被 执行的代码或对性能要求很高的程 序中使用反射。
(2)安全限制: 使用反射技术要求程序必须在一个没有安全限制的环境中运行。如果一个程序必须在有 安全限制的环境中运行，如 Applet，那么这就是个问题了。
(3)内部暴露: 由于反射允许代码执行一些在正常情况下不被允许的操作（比如访问私有的属性和方 法），所以使用反射可能会导致意料之外的副作用－－代码有功能上的错误，降低可移植性。 反射代码破坏了抽象性，因此当平台发生改变的时候，代码的行为就有可能也随着变化。