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Java反射機制整理

Java反射

反射機制的概念

    反射是java的動态執行機制。反射機制是在運作狀态中，對于任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法；對于任意一個對象，都能夠調用它的任意一個方法和屬性；這種動态擷取的資訊以及動态調用對象的方法的功能稱為java語言的反射機制。

反射機制提供的功能

1、在運作時判斷任意一個對象所屬的類

2、在運作時構造任意一個類的對象

3、在運作時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法

4、在運作時調用任意任意一個對象的方法

5、生成動态代理

反射機制的作用

1、反編譯：.class-->.java

2、通過反射機制通路java對象的屬性、方法、構造方法等

提供的反射機制的類

1、java.lang.class

2、java.lang.reflect.Field

3、java.lang.reflect.Constructor<T>

4、java.lang.reflect.Method

5、java.lang.reflect.Modifier

反射的方法、屬性等操作可以查詢API：

點選反射API連結：

https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/reflect/package-summary.html

首先看一個簡單示例，通過一個對象擷取完整的包名和類名：

package fanshe_test;
/**
 * 通過一個對象獲得完整的包名和類名
 * @author fandi
 *
 */
public class Hello {
	public static void main(String[] args){
		Demo d = new Demo();
		System.out.println(d.getClass().getName());
	}
}
class Demo{
	
}

具體功能實作

反射機制擷取類的三種方法

Class<?> demo1 = null;

//第一種方式（建議采用第一種方式）

demo1 = Class.forName("fanshe_test2.Demo");

//第二種方式：java中每個類型都有class屬性

demo1 = Demo.class;

//第三種方式：java語言中任何一個java對象都有getClass方法,，這裡的demo1是運作時類

demo1 = new Demo().getClass();

示例：

package fanshe_test2;
/**
 * 執行個體化Class類對象
 * @author fandi
 *
 */
public class Hello {
	public static void main(String[] args){
		Class<?> demo1 = null;
		Class<?> demo2 = null;
		Class<?> demo3 = null;
		try {
			//建議采用這種形式
			demo1 = Class.forName("fanshe_test2.Demo");
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		demo2 = new Demo().getClass();
		demo3 = Demo.class;
		
		System.out.println("類名稱" + demo1.getName());
		System.out.println("類名稱" + demo2.getName());
		System.out.println("類名稱" + demo3.getName());
	}
}
class Demo{
	
}

建立對象

    擷取類後需要建立它的對象，使用newInstance。

    demo.newInstance();//調用Demo的無參構造方法

示例：

package fanshe_test3;
/**
 * 通過Class執行個體化其他類的對象,通過無參構造執行個體化對象
 * @author fandi
 *
 */
public class Hello {
	public static void main(String[] args){
		Class<?> demo = null;
		try {
			demo = Class.forName("fanshe_test3.Person");
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		Person per = null;
		try {
			per = (Person) demo.newInstance();
		} catch (InstantiationException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalAccessException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		per.setAge(23);
		per.setName("張三");
		System.out.println(per);
		
	}
}
class Person{
	
	private String name;
	private int age;
	
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	
	@Override
	public String toString() {
		return "[name=" + this.name + ", age=" + this.age + "]";
	}
	
}

   注意：上面這個示例調用的無參構造函數，如果需要調用其它有參構造函數，則需要自己定義一個無參構造函數，否則會出現錯誤，學習下面的代碼。

示例：

package fanshe_test4;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class Hello {
	public static void main(String[] args){
		Class<?> demo = null;
		try {
			demo = Class.forName("fanshe_test4.Person");
		
		Person per1 = null;
		Person per2 = null;
		Person per3 = null;
		Person per4 = null;
		//取得全部的構造函數
		Constructor<?> con[] = demo.getConstructors();
		//判斷所擷取的構造函數的參數個數，以确定執行個體化的順序
		for (int i = 0; i < con.length; i++) {
			System.out.print(con[i].getParameterCount() + " ");
		}
		System.out.println();
		//判斷所擷取的構造函數的參數類型，以确定執行個體化的順序
		for (int j = 0; j < con.length; j++) {
			Class<?> clazzs[] = con[j].getParameterTypes();  
			System.out.print("con[" + j + "](");
			for (int k = 0; k < clazzs.length; k++) {
				if (k == clazzs.length-1) {
					System.out.print(clazzs[k].getName().toString());
				} else {
					System.out.print(clazzs[k].getName() + ",");
				}
			}
			System.out.println(")");
		}
		
		per1 = (Person) con[0].newInstance((Object)"李四",23);
		per2 = (Person) con[1].newInstance(24);
		per3 = (Person) con[2].newInstance((Object)"張三");
		per4 = (Person) con[3].newInstance();
	
//		try {
//			per1 = (Person) demo.newInstance();
//		} catch (InstantiationException e) {
//			e.printStackTrace();
//		} catch (IllegalAccessException e) {
//			e.printStackTrace();
//		}
		
		System.out.println(per1);
		System.out.println(per2);
		System.out.println(per3);
		System.out.println(per4);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
}
class Person {
		private String name;
		private int age;
		public Person(){
			
		}
		public Person(String name){
			this.name = name;
		}
		public Person(int age){
			this.age = age;
		}
		public Person(String name, int age) {
			super();
			this.name = name;
			this.age = age;
		}

		public String getName() {
			return name;
		}
		
		public int getAge() {
			return age;
		}

		public void setName(String name) {
			this.name = name;
		}
		public void setAge(int age) {
			this.age = age;
		}
		@Override
		public String toString() {
			return "[name=" + this.name + ", age=" + this.age + "]";
		}
}

運作結果：

2 1 1 0 
con[0](java.lang.String,int)
con[1](int)
con[2](java.lang.String)
con[3]()
[name=李四, age=23]
[name=null, age=24]
[name=張三, age=0]
[name=null, age=0]

擷取屬性

//擷取所有成員屬性

Field[] fs = demo.getDeclaredFields();

下面通過一個完整示例展示，示例：

package fanshe_test5;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;
/**
 * 擷取所有接口、擷取父類、擷取其他類的所有構造函數、擷取成員屬性
 * @author fandi
 *
 */
public class Hello{
	public static void main(String[] args) {
		Class<?> demo = null;
		try {
			demo = Class.forName("fanshe_test5.Person");
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		//擷取所有接口
		Class<?> inter[] = demo.getInterfaces();
		for (int i = 0; i < inter.length; i++) {
			System.out.println("實作的接口：" + inter[i].getName());
		}
		//擷取父類
		Class<?> c = demo.getSuperclass();
		System.out.println("繼承的父類：" + c.getName());
		//擷取其他類的所有構造函數
		Constructor<?>[] cons = demo.getConstructors();
		for (int j = 0; j < cons.length; j++) {
			System.out.println("其他類的構造函數：" + cons[j].getName());
          System.out.println("其他類的構造函數：" + cons[j]);
		}
		//擷取所有成員屬性
		Field[] fs = demo.getDeclaredFields();
		//定義可變長的字元串，用來存儲屬性
		StringBuffer sb = new StringBuffer();
		//通過追加的方法，将每個屬性拼接到此字元串中
		sb.append(Modifier.toString(demo.getModifiers()) + " class " + demo.getSimpleName() + "{\n");
		for (Field field : fs) {
			sb.append("\t");//空格
			sb.append(Modifier.toString(field.getModifiers()) + " ");//獲得屬性的修飾符
			sb.append(field.getType().getSimpleName() + " ");//擷取屬性類型的名字
			sb.append(field.getName() + ";\n");//屬性的名字加回車
		}
		sb.append("}");
		System.out.println(sb);
	}
}
class Person implements China{
	private String sex = "女";
	public Person(){
		
	}
	public Person(String sex){
		this.sex = sex;
	}

	public String getSex() {
		return sex;
	}

	public void setSex(String sex) {
		this.sex = sex;
	}

	@Override
	public void sayChina() {
		System.out.println("say China!!!");
	}

	@Override
	public void sayHello(String name, int age) {
		System.out.println("name:" + name + ", age:" + age);
	}
	
}
interface China{
	public static final String name = "張三";
	public static int age = 20;
	public void sayChina();
	public void sayHello(String name, int age);
}

擷取方法

（詳見Method.invoke方法一節的講解）

Java反射 java 反射機制 .class 反射擷取類
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