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java技术--反射机制(Reflection)

1.-反射机制(Reflection):动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制

(1)在Java里面一个类有两种状态–编译和运行状态

<1>通常需要获取这个类的信息都是在编译阶段获得的,也就是直接点出来或者new出来
 <2>如果需要在类运行的阶段获得Java的类的信息的话,就需要用到Java的反射
           

(2) Java反射相关的类:

<1>Class类:代表类的实体,在运行的Java应用程序中表示类和接口
 <2>Field类:代表类的成员变量(成员变量也称为类的属性)
 <3>Method类:代表类的方法
 <4>Constructor类:代表类的构造方法
           

(3)java反射应用实例:

package cn.lee.demo;
  public class Reflection{
    public static void main(String[] args) throws Exception {    		
		Demo1();    		
		Demo2();    		
		Demo3();    		
		Demo4();    		
		Demo5();    		
		Demo6();    		
		Demo7();    		
		Demo8();    		
	}
	/**
	 * Demo1: 通过Java反射机制得到类的包名和类名
	 */
	public static void Demo1()
	{
		Person person = new Person();
		System.out.println("Demo1: 包名: " + person.getClass().getPackage().getName() + "," 
				+ "完整类名: " + person.getClass().getName());
	}
	
	/**
	 * Demo2: 验证所有的类都是Class类的实例对象
	 */
	public static void Demo2()
	{
		//定义两个类型都未知的Class , 设置初值为null, 给它们赋值成Person类
		Class<?> class1 = null;
        Class<?> class2 = null;
        //写法1, 可能抛出 ClassNotFoundException [多用这个写法]
        class1 = Class.forName("cn.lee.demo.Person");
        System.out.println("Demo2:(写法1) 包名: " + class1.getPackage().getName() + "," + "完整类名: " + class1.getName());
        //写法2
        class2 = Person.class;
        System.out.println("Demo2:(写法2) 包名: " + class2.getPackage().getName() + "," + "完整类名: " + class2.getName());
	}
	/**
	 * Demo3: 通过Java反射机制,用Class 创建类对象[这也就是反射存在的意义所在]
	 */
	public static void Demo3()
	{
		Class<?> class1 = null;
		class1 = Class.forName("cn.lee.demo.Person");
		//由于这里不能带参数,所以要实例化的这个类Person,一定要有无参构造函数
		Person person = (Person) class1.newInstance();
		person.setAge(20);
		person.setName("张三");
		System.out.println("Demo3: " + person.getName() + " : " + person.getAge());
	}
	/**
	 * Demo4: 通过Java反射机制得到一个类的构造函数,并实现创建带参实例对象
	 */
	public static void Demo4()
	{
		Class<?> class1 = null;
		Person person1 = null;
		Person person2 = null;	
		class1 = Class.forName("cn.lee.demo.Person");
		//得到一系列构造函数集合
		Constructor<?>[] constructors = class1.getConstructors();
		person1 = (Person) constructors[0].newInstance();
		person1.setAge(30);
		person1.setName("张三");
		person2 = (Person) constructors[1].newInstance(20,"张三");
		System.out.println("Demo4: " + person1.getName() + " : " + person1.getAge()
				+ "  ,   " + person2.getName() + " : " + person2.getAge());
	}
	
	/**
	 * Demo5: 通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get
	 */
	public static void Demo5() 
	{
		Class<?> class1 = null;
		class1 = Class.forName("cn.lee.demo.Person");
		Object obj = class1.newInstance();
		Field personNameField = class1.getDeclaredField("name");
		personNameField.setAccessible(true);
		personNameField.set(obj, "你好");
		System.out.println("Demo5: 修改属性之后得到属性变量的值:" + personNameField.get(obj));
	}
	/**
	 * Demo6: 通过Java反射机制得到类的一些属性: 继承的接口,父类,函数信息,成员信息,类型等
	 */
	public static void Demo6() 
	{
		Class<?> class1 = null;
		class1 = Class.forName("cn.lee.demo.SuperMan");
		//取得父类名称
		Class<?>  superClass = class1.getSuperclass();
		System.out.println("Demo6:  SuperMan类的父类名: " + superClass.getName());
		System.out.println("===============================================");
		Field[] fields = class1.getDeclaredFields();
		for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
			System.out.println("类中的成员: " + fields[i]);
		}
		System.out.println("===============================================");
		//取得类方法
		Method[] methods = class1.getDeclaredMethods();
		for (int i = 0; i < methods.length; i++) {
			System.out.println("Demo6,取得SuperMan类的方法:");
			System.out.println("函数名:" + methods[i].getName());
			System.out.println("函数返回类型:" + methods[i].getReturnType());
			System.out.println("函数访问修饰符:" + Modifier.toString(methods[i].getModifiers()));
			System.out.println("函数代码写法: " + methods[i]);
		}
		System.out.println("===============================================");
		//取得类实现的接口,因为接口类也属于Class,所以得到接口中的方法也是一样的方法得到哈
		Class<?> interfaces[] = class1.getInterfaces();
		for (int i = 0; i < interfaces.length; i++) {
			System.out.println("实现的接口类名: " + interfaces[i].getName() );
		}	
	}
	/**
	 * Demo7: 通过Java反射机制调用类方法
	 */
	public static void Demo7() 
	{
		Class<?> class1 = null;
		class1 = Class.forName("cn.lee.demo.SuperMan");
		System.out.println("Demo7: \n调用无参方法fly():");
		Method method = class1.getMethod("fly");
		method.invoke(class1.newInstance());
		System.out.println("调用有参方法walk(int m):");
		method = class1.getMethod("walk",int.class);
		method.invoke(class1.newInstance(),100);
	}
	/**
	 * Demo8: 通过Java反射机制得到类加载器信息
	 * 在java中有三种类类加载器。[这段资料网上截取]
		1)Bootstrap ClassLoader 此加载器采用c++编写,一般开发中很少见。
		2)Extension ClassLoader 用来进行扩展类的加载,一般对应的是jre\lib\ext目录中的类
		3)AppClassLoader 加载classpath指定的类,是最常用的加载器。同时也是java中默认的加载器。
	 */
	public static void Demo8() throws ClassNotFoundException
	{
		Class<?> class1 = null;
		class1 = Class.forName("cn.lee.demo.SuperMan");
		String nameString = class1.getClassLoader().getClass().getName();
		System.out.println("Demo8: 类加载器类名: " + nameString);
	} 	
}
class  Person{
	private int age;
	private String name;
	public Person(){
	}
	public Person(int age, String name){
		this.age = age;
		this.name = name;
	}
 
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}
 
class SuperMan extends Person implements ActionInterface
{
	private boolean BlueBriefs;
	public void fly()
	{
		System.out.println("小鸟会飞");
	}
	
	public boolean isBlueBriefs() {
		return BlueBriefs;
	}
	public void setBlueBriefs(boolean blueBriefs) {
		BlueBriefs = blueBriefs;
	}
 
	@Override
	public void walk(int m) {
		System.out.println("小鸡走了" + m + "米就走不动了!");
	}
}
interface ActionInterface{
	public void walk(int m);
}
           

扩展:newInstance()与new()区别

(1)两者创建对象的方式不同,newInstance()是实用类的加载机制,new()则是直接创建一个类:
(2)newInstance创建类是这个类必须已经加载过且已经连接,new创建类是则不需要这个类加载过
      <1>  完成上面两个步骤的正是class的静态方法forName()方法,
      <2>这个静态方法调用了启动类加载器(就是加载javaAPI的那个加载器)
(3)newInstance: 弱类型(GC是回收对象的限制条件很低,容易被回收)、低效率、只能调用无参构造
(4)new 强类型(GC不会自动回收,只有所有指向对象的引用被移除是才会被回收,若对象生命周期已经结束,但引用没有被移除,经常会出现内存溢出)
(5)newInstance()是实现IOC、反射、面对接口编程 和 依赖倒置 等技术方法的必然选择
(6)new 只能实现具体类的实例化,不适合于接口编程
(7)newInstance实际上是把new这个方式分解为两步
      <1>首先调用class的加载方法forName()方法加载类
      <2>然后实例化
      <3>new 和 newInstance 具有相同的作用   
           

注:newInstance实例化对象是只能调用无参构造方法,因为每个创建的类都有一个默认的无参构造方法,如果重写了一个带参构造方法,想要使用newInstance,则必须指定一个无参构造方法,否则会报初始化错误