java的反射機(jī)制是什么

這期內(nèi)容當(dāng)中小編將會(huì)給大家?guī)?lái)有關(guān)java中的反射機(jī)制介紹，以專業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

一、什么是JAVA的反射機(jī)制

主要是指程序可以訪問(wèn)，檢測(cè)和修改它本身狀態(tài)或行為的一種能力，并能根據(jù)自身行為的狀態(tài)和結(jié)果，調(diào)整或修改應(yīng)用所描述行為的狀態(tài)和相關(guān)的語(yǔ)義。

反射是java中一種強(qiáng)大的工具，能夠使我們很方便的創(chuàng)建靈活的代碼，這些代碼可以再運(yùn)行時(shí)裝配，無(wú)需在組件之間進(jìn)行源代碼鏈接。這個(gè)機(jī)制允許程序在運(yùn)行時(shí)透過(guò)Reflection APIs取得任何一個(gè)已知名稱的class的內(nèi)部信息，包括其modifiers（諸如public, static 等）、superclass（例如Object）、實(shí)現(xiàn)之interfaces（例如Cloneable），也包括fields和methods的所有信息，并可于運(yùn)行時(shí)改變fields內(nèi)容或喚起methods。

Java反射機(jī)制容許程序在運(yùn)行時(shí)加載、探知、使用編譯期間完全未知的classes。

換言之，Java可以加載一個(gè)運(yùn)行時(shí)才得知名稱的class，獲得其完整結(jié)構(gòu)。

二、JDK中提供的Reflection API

Java反射相關(guān)的API在包java.lang.reflect中，JDK 1.6.0的reflect包如下圖：

三、JAVA反射機(jī)制提供了什么功能

Java反射機(jī)制提供如下功能：

在運(yùn)行時(shí)判斷任意一個(gè)對(duì)象所屬的類

在運(yùn)行時(shí)構(gòu)造任意一個(gè)類的對(duì)象

在運(yùn)行時(shí)判段任意一個(gè)類所具有的成員變量和方法

在運(yùn)行時(shí)調(diào)用任一個(gè)對(duì)象的方法

在運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建新類對(duì)象

在使用Java的反射功能時(shí)，基本首先都要獲取類的Class對(duì)象，再通過(guò)Class對(duì)象獲取其他的對(duì)象。

這里首先定義用于測(cè)試的類:

class Type{
    public int pubIntField;
    public String pubStringField;
    private int prvIntField;
     
    public Type(){
        Log("Default Constructor");
    }
     
    Type(int arg1, String arg2){
        pubIntField = arg1;
        pubStringField = arg2;
         
        Log("Constructor with parameters");
    }
     
    public void setIntField(int val) {
        this.prvIntField = val;
    }
    public int getIntField() {
        return prvIntField;
    }
     
    private void Log(String msg){
        System.out.println("Type:" + msg);
    }
}
 
class ExtendType extends Type{
    public int pubIntExtendField;
    public String pubStringExtendField;
    private int prvIntExtendField;
     
    public ExtendType(){
        Log("Default Constructor");
    }   
     
    ExtendType(int arg1, String arg2){      
        pubIntExtendField = arg1;
        pubStringExtendField = arg2;
         
        Log("Constructor with parameters");
    }
     
    public void setIntExtendField(int field7) {
        this.prvIntExtendField = field7;
    }
    public int getIntExtendField() {
        return prvIntExtendField;
    }
     
    private void Log(String msg){
        System.out.println("ExtendType:" + msg);
    }
}

1、獲取類的Class對(duì)象

Class 類的實(shí)例表示正在運(yùn)行的 Java 應(yīng)用程序中的類和接口。獲取類的Class對(duì)象有多種方式：

調(diào)用getClass：

Boolean var1 = true;
Class<?> classType2 = var1.getClass();
System.out.println(classType2);

輸出：class java.lang.Boolean

運(yùn)用.class 語(yǔ)法：

Class<?> classType4 = Boolean.class;
System.out.println(classType4);

輸出：class java.lang.Boolean

運(yùn)用static method Class.forName()：

Class<?> classType5 = Class.forName("java.lang.Boolean");
System.out.println(classType5);

輸出：class java.lang.Boolean

運(yùn)用primitive wrapper classes的TYPE 語(yǔ)法：

這里返回的是原生類型，和Boolean.class返回的不同

Class<?> classType3 = Boolean.TYPE;
System.out.println(classType3);

輸出：boolean

2、獲取類的Fields

可以通過(guò)反射機(jī)制得到某個(gè)類的某個(gè)屬性，然后改變對(duì)應(yīng)于這個(gè)類的某個(gè)實(shí)例的該屬性值。JAVA 的Class<T>類提供了幾個(gè)方法獲取類的屬性。

Class<?> classType = ExtendType.class;
             
// 使用getFields獲取屬性
Field[] fields = classType.getFields();
for (Field f : fields)
{
    System.out.println(f);
}
 
System.out.println();
             
// 使用getDeclaredFields獲取屬性
fields = classType.getDeclaredFields();
for (Field f : fields)
{
    System.out.println(f);
}

輸出：

public int com.quincy.ExtendType.pubIntExtendField

public java.lang.String com.quincy.ExtendType.pubStringExtendField

public int com.quincy.Type.pubIntField

public java.lang.String com.quincy.Type.pubStringField

public int com.quincy.ExtendType.pubIntExtendField

public java.lang.String com.quincy.ExtendType.pubStringExtendField

private int com.quincy.ExtendType.prvIntExtendField

可見(jiàn)getFields和getDeclaredFields區(qū)別：

getFields返回的是申明為public的屬性，包括父類中定義，

getDeclaredFields返回的是指定類定義的所有定義的屬性，不包括父類的。

3、獲取類的Method

通過(guò)反射機(jī)制得到某個(gè)類的某個(gè)方法，然后調(diào)用對(duì)應(yīng)于這個(gè)類的某個(gè)實(shí)例的該方法

Class<T>類提供了幾個(gè)方法獲取類的方法。

public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

返回一個(gè) Method 對(duì)象，它反映此 Class 對(duì)象所表示的類或接口的指定公共成員方法

public Method[] getMethods()

返回一個(gè)包含某些 Method 對(duì)象的數(shù)組，這些對(duì)象反映此 Class 對(duì)象所表示的類或接口（包括那些由該類或接口聲明的以及從超類和超接口繼承的那些的類或接口）的公共 member 方法

public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)

返回一個(gè) Method 對(duì)象，該對(duì)象反映此 Class 對(duì)象所表示的類或接口的指定已聲明方法

public Method[] getDeclaredMethods()

返回 Method 對(duì)象的一個(gè)數(shù)組，這些對(duì)象反映此 Class 對(duì)象表示的類或接口聲明的所有方法，包括公共、保護(hù)、默認(rèn)（包）訪問(wèn)和私有方法，但不包括繼承的方法

// 使用getMethods獲取函數(shù) 
Class<?> classType = ExtendType.class;
Method[] methods = classType.getMethods();
for (Method m : methods)
{
    System.out.println(m);
}
 
System.out.println();
 
// 使用getDeclaredMethods獲取函數(shù) 
methods = classType.getDeclaredMethods();
for (Method m : methods)
{
    System.out.println(m);
}

輸出：

public void com.quincy.ExtendType.setIntExtendField(int)

public int com.quincy.ExtendType.getIntExtendField()

public void com.quincy.Type.setIntField(int)

public int com.quincy.Type.getIntField()

public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException

public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException

public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException

public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)

public java.lang.String java.lang.Object.toString()

public native int java.lang.Object.hashCode()

public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()

public final native void java.lang.Object.notify()

public final native void java.lang.Object.notifyAll()

private void com.quincy.ExtendType.Log(java.lang.String)

public void com.quincy.ExtendType.setIntExtendField(int)

public int com.quincy.ExtendType.getIntExtendField()

4、獲取類的Constructor

通過(guò)反射機(jī)制得到某個(gè)類的構(gòu)造器，然后調(diào)用該構(gòu)造器創(chuàng)建該類的一個(gè)實(shí)例

Class<T>類提供了幾個(gè)方法獲取類的構(gòu)造器。

public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)

返回一個(gè) Constructor 對(duì)象，它反映此 Class 對(duì)象所表示的類的指定公共構(gòu)造方法

public Constructor<?>[] getConstructors()

返回一個(gè)包含某些 Constructor 對(duì)象的數(shù)組，這些對(duì)象反映此 Class 對(duì)象所表示的類的所有公共構(gòu)造方法

public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)

返回一個(gè) Constructor 對(duì)象，該對(duì)象反映此 Class 對(duì)象所表示的類或接口的指定構(gòu)造方法

public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()

返回 Constructor 對(duì)象的一個(gè)數(shù)組，這些對(duì)象反映此 Class 對(duì)象表示的類聲明的所有構(gòu)造方法。它們是公共、保護(hù)、默認(rèn)（包）訪問(wèn)和私有構(gòu)造方法

// 使用getConstructors獲取構(gòu)造器  
Constructor<?>[] constructors = classType.getConstructors();
for (Constructor<?> m : constructors)
{
    System.out.println(m);
}
             
System.out.println();
             
// 使用getDeclaredConstructors獲取構(gòu)造器   
constructors = classType.getDeclaredConstructors();
for (Constructor<?> m : constructors)
{
    System.out.println(m);
}
 
輸出：
public com.quincy.ExtendType()
 
public com.quincy.ExtendType()
com.quincy.ExtendType(int,java.lang.String)

5、新建類的實(shí)例

通過(guò)反射機(jī)制創(chuàng)建新類的實(shí)例，有幾種方法可以創(chuàng)建

調(diào)用無(wú)自變量ctor：

1、調(diào)用類的Class對(duì)象的newInstance方法，該方法會(huì)調(diào)用對(duì)象的默認(rèn)構(gòu)造器，如果沒(méi)有默認(rèn)構(gòu)造器，會(huì)調(diào)用失敗.

Class<?> classType = ExtendType.class;
Object inst = classType.newInstance();
System.out.println(inst);

輸出：

Type:Default Constructor

ExtendType:Default Constructor

com.quincy.ExtendType@d80be3

2、調(diào)用默認(rèn)Constructor對(duì)象的newInstance方法

Class<?> classType = ExtendType.class;
Constructor<?> constructor1 = classType.getConstructor();
Object inst = constructor1.newInstance();
System.out.println(inst);

輸出：

Type:Default Constructor

ExtendType:Default Constructor

com.quincy.ExtendType@1006d75

調(diào)用帶參數(shù)ctor：

3、調(diào)用帶參數(shù)Constructor對(duì)象的newInstance方法

Constructor<?> constructor2 =
classType.getDeclaredConstructor(int.class, String.class);
Object inst = constructor2.newInstance(1, "123");
System.out.println(inst);

輸出：

Type:Default Constructor

ExtendType:Constructor with parameters

com.quincy.ExtendType@15e83f9

6、調(diào)用類的函數(shù)

通過(guò)反射獲取類Method對(duì)象，調(diào)用Field的Invoke方法調(diào)用函數(shù)。

Class<?> classType = ExtendType.class;
Object inst = classType.newInstance();
Method logMethod = classType.<strong>getDeclaredMethod</strong>("Log", String.class);
logMethod.invoke(inst, "test");
 
輸出：
Type:Default Constructor
ExtendType:Default Constructor
<font color="#ff0000">Class com.quincy.ClassT can not access a member of class com.quincy.ExtendType with modifiers "private"</font>
 
<font color="#ff0000">上面失敗是由于沒(méi)有權(quán)限調(diào)用private函數(shù)，這里需要設(shè)置Accessible為true;</font>
Class<?> classType = ExtendType.class;
Object inst = classType.newInstance();
Method logMethod = classType.getDeclaredMethod("Log", String.class);
<font color="#ff0000">logMethod.setAccessible(true);</font>
logMethod.invoke(inst, "test");

7、設(shè)置/獲取類的屬性值

通過(guò)反射獲取類的Field對(duì)象，調(diào)用Field方法設(shè)置或獲取值

Class<?> classType = ExtendType.class;
Object inst = classType.newInstance();
Field intField = classType.getField("pubIntExtendField");
intField.<strong>setInt</strong>(inst, 100);
    int value = intField.<strong>getInt</strong>(inst);

四、動(dòng)態(tài)創(chuàng)建代理類

代理模式：代理模式的作用=為其他對(duì)象提供一種代理以控制對(duì)這個(gè)對(duì)象的訪問(wèn)。

代理模式的角色：

抽象角色：聲明真實(shí)對(duì)象和代理對(duì)象的共同接口

代理角色：代理角色內(nèi)部包含有真實(shí)對(duì)象的引用，從而可以操作真實(shí)對(duì)象。

真實(shí)角色：代理角色所代表的真實(shí)對(duì)象，是我們最終要引用的對(duì)象。

動(dòng)態(tài)代理：

java.lang.reflect.Proxy：

Proxy 提供用于創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理類和實(shí)例的靜態(tài)方法，它還是由這些方法創(chuàng)建的所有動(dòng)態(tài)代理類的超類

InvocationHandler：

是代理實(shí)例的調(diào)用處理程序 實(shí)現(xiàn)的接口，每個(gè)代理實(shí)例都具有一個(gè)關(guān)聯(lián)的調(diào)用處理程序。對(duì)代理實(shí)例調(diào)用方法時(shí)，將對(duì)方法調(diào)用進(jìn)行編碼并將其指派到它的調(diào)用處理程序的 invoke 方法。

動(dòng)態(tài)Proxy是這樣的一種類:

它是在運(yùn)行生成的類，在生成時(shí)你必須提供一組Interface給它，然后該class就宣稱它實(shí)現(xiàn)了這些interface。你可以把該class的實(shí)例當(dāng)作這些interface中的任何一個(gè)來(lái)用。當(dāng)然，這個(gè)Dynamic Proxy其實(shí)就是一個(gè)Proxy，它不會(huì)替你作實(shí)質(zhì)性的工作，在生成它的實(shí)例時(shí)你必須提供一個(gè)handler，由它接管實(shí)際的工作。

在使用動(dòng)態(tài)代理類時(shí)，我們必須實(shí)現(xiàn)InvocationHandler接口

步驟：

1、定義抽象角色

public interface Subject {
public void Request();
}

2、定義真實(shí)角色

public class RealSubject implements Subject {
@Override
public void Request() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("RealSubject");
}
}

3、定義代理角色

public class DynamicSubject implements InvocationHandler {
private Object sub;
public DynamicSubject(Object obj){
this.sub = obj;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("Method:"+ method + ",Args:" + args);
method.invoke(sub, args);
return null;
}
}

4、通過(guò)Proxy.newProxyInstance構(gòu)建代理對(duì)象

RealSubject realSub = new RealSubject();
InvocationHandler handler = new DynamicSubject(realSub);
Class<?> classType = handler.getClass();
Subject sub = (Subject)Proxy.newProxyInstance(classType.getClassLoader(),
realSub.getClass().getInterfaces(), handler);
System.out.println(sub.getClass());

5、通過(guò)調(diào)用代理對(duì)象的方法去調(diào)用真實(shí)角色的方法。

sub.Request();

輸出：

class $Proxy0 新建的代理對(duì)象，它實(shí)現(xiàn)指定的接口

Method:public abstract void DynamicProxy.Subject.Request(),Args:null

RealSubject 調(diào)用的真實(shí)對(duì)象的方法

上述就是小編為大家分享的java中的反射機(jī)制了，如果您也有類似的疑惑，不妨參照上述方法進(jìn)行嘗試。如果想了解更多相關(guān)內(nèi)容，請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊。