能夠分析類能力的程序稱為反射。對於給定的Java類名,可以通過反射獲取類的信息、將類的各成分映射出相應的Java類。
在程序運行期間,Java運行時系統始終對所有的對象維護一個被稱為運行時的類型標識。這個信息跟蹤著每個對象所屬的類。虛擬機利用運行時類型信息選擇相應的方法執行。可以通過專門的Java類訪問這些信息。保存這些信息的類被稱為Class。
創建Class類對象的三種方法:
1. 通過getClass方法
Object中的getClass
方法將返回一個Class類型的實例。
class Person { //... } Person p = new Person(); Class c = p.getClass();
2. forName方法
可以通過靜態方法forName
獲得類名對應的Class對象。
String className = "java.util.Date"; Class c = Class.forName(className);
如果需要在運行過程中需要改變類名,就可以使用這種方法。當然,字符串className必須是一種類名或接口(包括包名),否則會出現異常。
3. T.class
Class c1 = Date.class; Class c2 = int.class; Class c3 = Double[].class;
T表示任意的Java類型。通過T.class獲取匹配的類對象。
注意:一個Class對象實際表示一種類型,而這種類型未必是一種類。
虛擬機為每個類型管理一個Class對象。因此可以用==運算符來實現兩個類對象的比較
if (p.getClass() == Person.class) {...}
通過newInstance
方法可以創建一個類的實例。
Person person = p.getClass().newInstance();
創建了一個與p具有相同類類型的實例。newInstance調用默認的構造器初始化創建的對象。如果這個類沒有默認的構造器,就會拋出異常。
package com.xiaoxiaoyihan.reflection; class Person { //... } class Student extends Person{ } public class ReflectionDemo1 { public static void main(String[] args) { Student s = new Student(); Class cl = s.getClass(); Class superCl = cl.getSuperclass(); System.out.println("獲取類名:" + cl.getName()); System.out.println("獲取父類名:" + superCl.getName()); } }
【運行結果】:
獲取類名:com.xiaoxiaoyihan.reflection.Student
獲取父類名:com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person
說明:如果類在一個包中,包的名字也作為類名的一部分。
一點擴展:
首先看一個例子:
class Person { private String name = "蕭蕭弈寒"; // 省略setter和getter } class Animal { private String name = "paqi"; // 省略setter和getter } Person p; Animal a; Class cPerson = p.getClass(); Class cAnimal = a.getClass(); // cPerson.getName()獲取的是類名、p.getName()是Person實例的name屬性值 System.out.println(cPerson.getName() + "<--->" + p.getName()); System.out.println(cAnimal.getName() + "<--->" + p.getName());
【運行結果】:
com.xxyh.reflec.Person<--->蕭蕭弈寒
com.xxyh.reflec.Animal<--->paqi
由此說明,一個Person對象p表示一個特定人的屬性,一個Animal對象a表示一個特定動物的屬性,一個Class對象表示一個特定類(Person或Animal)的屬性。從這點看,Class的實例是一種對象。
Class類中的getConstructors
方法將返回公共構造器數組。Class類中的getDeclaredConstructors將返回類中聲明的構造器數組。
package com.xiaoxiaoyihan.reflection; import java.lang.reflect.Constructor; class Person { private String name; private int age; private Person() {} protected Person(String name) { this.name = name; } public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } } public class ReflectionDemo1 { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { Class cl = Class.forName("com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person"); // 直接拋出異常以簡化代碼 Constructor[] constructors = cl.getDeclaredConstructors(); //Constructor[] constructors = cl.getConstructors(); for (Constructor c :constructors) { System.out.println(c); } } }
【運行結果】:
private com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person()
protected com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person(java.lang.String)
public com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person(java.lang.String,int)
// public com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person(java.lang.String,int)// 本部分為運行getConstructors方法輸出結果
對結果加以分析,會發現通過System.out.println(c);
直接打印的構造函數是由幾部分組成的,其中包括了修飾符(public/protected/private)、類名以及構造函數的參數,那麼,這些部分是如何獲取的呢?
在Modifier
類中包含靜態方法getModifiers
方法,它返回一個整數i,用不同的數值表示public、static、final這樣的修飾符。Modifier中的靜態方法toString(i)
返回對應的修飾符。Constructor
類中包含由靜態方法getParameterTypes
,它返回一個描述參數類型的Class對象數組。
package com.xiaoxiaoyihan.reflection; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Modifier; class Person { private String name; private int age; private Person() {} protected Person(String name) { this.name = name; } public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } } public class ReflectionDemo1 { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { Class cl = Person.class; Constructor[] constructors = cl.getDeclaredConstructors(); for (Constructor c :constructors) { // 獲取包名和類名 String name = c.getName(); // 獲取修飾符 String modifiers = Modifier.toString(c.getModifiers()); if (modifiers.length() > 0) { //如果有修飾符 System.out.print(modifiers + " "); } System.out.print(name + "("); // 獲取構造函數的參數類型 Class[] paramTypes = c.getParameterTypes(); for (int i = 0; i < paramTypes.length; i++) { if (i > 0) { // 如果不止一個參數,使用","將參數類型分割 System.out.print(","); } System.out.print(paramTypes[i].getName()); } System.out.println(");"); } } }
【運行結果】:
private com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person();
protected com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person(java.lang.String);
public com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person(java.lang.String,int);
Class類中的getMethods
將返回方法的數組,其中包括本類的所有方法、從接口實現的方法、父類的公共(public)方法、父類的父類的公共方法……一直延伸到Object的公共方法。getDeclaredMethods
方法將返回本類聲明的方法、從接口實現的方法。
package com.xiaoxiaoyihan.reflection; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Method; class Person/* extends Object */ { private void privateMethodPerson() { //... } protected void protectedMethodPerson() { // ... } public void publicMethodPerson() { //... } } interface Smoke { void smoking(); } class Student extends Person implements Smoke{ @Override public void smoking() { // ... } private void privateMethodStudent() { //... } protected void protectedMethodStudent() { // ... } public void publicMethodStudent() { //... } } public class ReflectionDemo1 { public static void main(String[] args) { Student s = new Student(); Class cl = s.getClass(); Method[] methods = cl.getDeclaredMethods(); // Method[] methods = cl.getMethods(); for (Method m : methods) { System.out.println(m); } } }
【運行結果】:
public void com.xiaoxiaoyihan.reflection.Student.smoking()
protected void com.xiaoxiaoyihan.reflection.Student.protectedMethodStudent()
private void com.xiaoxiaoyihan.reflection.Student.privateMethodStudent()
public void com.xiaoxiaoyihan.reflection.Student.publicMethodStudent()
上面的例子故意給出一種繼承結構,是為了查看getMethods
的結果,在此就不給出結果了。注意Person默認繼承了Object類。順便說一句,筆者(非科班自學菜鳥)曾在面試的時候被問到Object中有哪些方法,估計他是想問有哪些常用方法吧,我沒答全~2333,不知道讀者您能一眼看出結果嗎??。
類似地,我們看到上面的System.out.println(m);
打印出方法由修飾符、返回值、類名、方法名以及參數組成。那麼這些部分是如果獲取的呢? 與Construction類相似,Method類中也提供了靜態方法getParamTypes
,該方法返回描述參數類型的Class對象數組。此外,Method還提供了getReturnType
方法,用於獲取返回類型的Class對象。
package com.xiaoxiaoyihan.reflection; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Modifier; class Person { private String name = "蕭���弈寒"; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public static void speak() { // ... } public final void eat() { // ... } } public class ReflectionDemo1 { public static void main(String[] args) { Class cl = Person.class; Method[] methods = cl.getDeclaredMethods(); for (Method m : methods) { // 返回類型的Class對象 Class retType = m.getReturnType(); // String retTypeName = retType.getName(); // 獲取方法名 String name = m.getName(); String modifiers = Modifier.toString(m.getModifiers()); if (modifiers.length() > 0) // 如果有修飾符 System.out.print(modifiers + " "); // 返回值名 System.out.print(retType.getName() + " "); System.out.print(name + "("); Class[] paramTypes = m.getParameterTypes(); for (int i = 0; i < paramTypes.length; i++) { if (i > 0) { // 如果不止一個參數,用","分割 System.out.print(paramTypes[i].getName()); } } System.out.println(");"); } } }
【運行結果】:
public java.lang.String getName();
public void setName();
public static void speak();
public final void eat();
Class類中的getDeclaredFields
方法返回類中聲明的域數組,getFields方法返回類中的公有域、接口中的域所組成的Field對象數組。
package com.xiaoxiaoyihan.reflection; import java.lang.reflect.Field; import java.util.Date; class Person { private String name; protected int age; public Date birthday; } class Student extends Person implements Smoke{ private float score; } interface Smoke { String brand = "大中華"; } public class ReflectionDemo1 { public static void main(String[] args) { Class cl = Student.class; Field[] fields = cl.getFields(); for (Field f : fields) { System.out.println(f); } } }
【運行結果】:
public static final java.lang.String com.xiaoxiaoyihan.reflection.Smoke.brand
public java.util.Date com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person.birthday
結果顯示了字段由修飾符、類型、類名、字段名構成。這裡需要引入Field類中的getType方法,它返回字段聲明類型的Class對象。下面同樣作出解析:
package com.xiaoxiaoyihan.reflection; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Modifier; import java.util.Date; class Person { private String name; protected int age; public Date birthday; } public class ReflectionDemo1 { public static void main(String[] args) { Class cl = Person.class; Field[] fields = cl.getDeclaredFields(); for (Field f : fields) { // 屬性類型的Class對象 Class type = f.getType(); // 屬性類型名 String name = type.getName(); System.out.print(" "); // 修飾符 String modifiers = Modifier.toString(f.getModifiers()); if (modifiers.length() > 0) { // 如果有修飾符 System.out.print(modifiers + " "); } System.out.println(type.getName() + " " + name + ";"); } } }
【運行結果】:
private java.lang.String java.lang.String;
protected int int;
public java.util.Date java.util.Date;
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