JAVA反射机制 是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意方法和属性;这种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。
简单的来说:
1.通过new关键字创建对象操作对象,在编译时就已经确定。
2.通过反射可以在程序运行过程中动态的操作对象,可以获得编译期无法获得的信息,动态操作最大限度发挥了java扩展性。
Java反射的原理:java类的执行需要经历以下过程:
验证
:格式(class文件规范) 语义(final类是否有子类) 操作 准备
:静态变量赋初值和内存空间,final修饰的内存空间直接赋原值,此处不是用户指定的初值。 解析
:符号引用转化为直接引用,分配地址 Java的反射就是利用上面第二步加载到jvm中的.class文件来进行操作的。.class文件中包含java类的所有信息,当你不知道某个类具体信息时,可以使用反射获取class,然后进行各种操作。
Java反射就是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意方法和属性;并且能改变它的属性。总结说:反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象,并且可以进行操作。
与Java反射相关的类如下:
类名 | 用途 |
---|---|
Class类 | 代表类的实体,在运行的Java应用程序中表示类和接口 |
Field类 | 代表类的成员变量(成员变量也称为类的属性) |
Method类 | 代表类的方法 |
Constructor类 | 代表类的构造方法 |
反射可访问的常用信息
类型 | 访问方法 | 返回值类型 | 说明 |
---|---|---|---|
包路径 | getPackage() | Package 对象 | 获取该类的存放路径 |
类名称 | getName() | String 对象 | 获取该类的名称 |
继承类 | getSuperclass() | Class 对象 | 获取该类继承的类 |
实现接口 | getlnterfaces() | Class 型数组 | 获取该类实现的所有接口 |
构造方法 | getConstructors() | Constructor 型数组 | 获取所有权限为 public 的构造方法 |
构造方法 | getDeclaredContruectors() | Constructor 对象 | 获取当前对象的所有构造方法 |
方法 | getMethods() | Methods 型数组 | 获取所有权限为 public 的方法 |
方法 | getDeclaredMethods() | Methods 对象 | 获取当前对象的所有方法 |
成员变量 | getFields() | Field 型数组 | 获取所有权限为 public 的成员变量 |
成员变量 | getDeclareFileds() | Field 对象 | 获取当前对象的所有成员变量 |
内部类 | getClasses() | Class 型数组 | 获取所有权限为 public 的内部类 |
内部类 | getDeclaredClasses() | Class 型数组 | 获取所有内部类 |
内部类的声明类 | getDeclaringClass() | Class 对象 | 如果该类为内部类,则返回它的成员类,否则返回 null |
Java 反射机制主要提供了以下功能,这些功能都位于java.lang.reflect包。
在运行时判断任意一个对象所属的类。
在运行时构造任意一个类的对象。
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
在运行时调用任意一个对象的方法。
生成动态代理。
jdk提供了三种方式获取一个对象的Class,就Person person 来说
1.person .getClass(),这个是Object类里面的方法
2.Person .Class属性,任何的数据类型,基本数据类型或者抽象数据类型,都可以通过这种方式获取类
3.Class.forName(“”),Class类提供了这样一个方法,让我们通过类名来获取到对象类
说明:在运行期间,如果我们要产生某个类的对象,Java虚拟机(JVM)会检查该类型的Class对象是否已被加载。如果没有被加载,JVM会根据类的名称找到.class文件并加载它。一旦某个类型的Class对象已被加载到内存,就可以用它来产生该类型的所有对象。
//方式一 Person person = new Person(); Class<? extends Person> personClazz01 = person.getClass(); //方式二 try { Class<?> personClazz02 = Class.forName("Person"); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } //方式三 Class<? extends Person> personClazz03 = Person.class;
Person类
public class Person { private String name = "zhangsan"; private String age; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } } Person person = new Person(); //打印没有改变属性之前的name值 System.out.println("before:" + getPrivateValue(person, "name")); person.setName("lisi"); //打印修改之后的name值 System.out.println("after:" + getPrivateValue(person, "name")); /** * 通过反射获取私有的成员变量 * * @param person * @return */ private Object getPrivateValue(Person person, String fieldName) { try { Field field = person.getClass().getDeclaredField(fieldName); // 参数值为true,打开禁用访问控制检查 //setAccessible(true) 并不是将方法的访问权限改成了public,而是取消java的权限控制检查。 //所以即使是public方法,其accessible 属相默认也是false field.setAccessible(true); return field.get(person); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return null; }
运行结果
package cn.lee.demo; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Modifier; import java.lang.reflect.TypeVariable; public class Main { /** * 为了看清楚Java反射部分代码,所有异常我都最后抛出来给虚拟机处理! * @param args * @throws ClassNotFoundException * @throws InstantiationException * @throws IllegalAccessException * @throws InvocationTargetException * @throws IllegalArgumentException * @throws NoSuchFieldException * @throws SecurityException * @throws NoSuchMethodException */ public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, SecurityException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException { // TODO Auto-generated method stub //Demo1. 通过Java反射机制得到类的包名和类名 Demo1(); System.out.println("==============================================="); //Demo2. 验证所有的类都是Class类的实例对象 Demo2(); System.out.println("==============================================="); //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],无参构造 Demo3(); System.out.println("==============================================="); //Demo4: 通过Java反射机制得到一个类的构造函数,并实现构造带参实例对象 Demo4(); System.out.println("==============================================="); //Demo5: 通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get Demo5(); System.out.println("==============================================="); //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 Demo6(); System.out.println("==============================================="); //Demo7: 通过Java反射机制调用类中方法 Demo7(); System.out.println("==============================================="); //Demo8: 通过Java反射机制获得类加载器 Demo8(); System.out.println("==============================================="); } /** * 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 * @throws ClassNotFoundException */ public static void Demo2() throws ClassNotFoundException { //定义两个类型都未知的Class , 设置初值为null, 看看如何给它们赋值成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] * @throws ClassNotFoundException * @throws IllegalAccessException * @throws InstantiationException */ public static void Demo3() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException { Class<?> class1 = null; class1 = Class.forName("cn.lee.demo.Person"); //由于这里不能带参数,所以你要实例化的这个类Person,一定要有无参构造函数哈~ Person person = (Person) class1.newInstance(); person.setAge(20); person.setName("LeeFeng"); 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 * @throws ClassNotFoundException * @throws InvocationTargetException * @throws IllegalAccessException * @throws InstantiationException * @throws IllegalArgumentException */ public static void Demo4() throws ClassNotFoundException, IllegalArgumentException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException { 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("leeFeng"); person2 = (Person) constructors[1].newInstance(20,"leeFeng"); 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 * * @throws IllegalAccessException * @throws IllegalArgumentException * @throws NoSuchFieldException * @throws SecurityException * @throws InstantiationException * @throws ClassNotFoundException */ public static void Demo5() throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException, SecurityException, NoSuchFieldException, InstantiationException, ClassNotFoundException { 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, "胖虎先森"); 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 * @throws ClassNotFoundException */ public static void Demo6() throws ClassNotFoundException { 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 * @throws ClassNotFoundException * @throws NoSuchMethodException * @throws SecurityException * @throws InvocationTargetException * @throws IllegalAccessException * @throws IllegalArgumentException * @throws InstantiationException */ public static void Demo7() throws ClassNotFoundException, SecurityException, NoSuchMethodException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException { 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。 * * @throws ClassNotFoundException */ 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); } } /** * * @author xiaoyaomeng * */ 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("超人会飞耶~~"); } public boolean isBlueBriefs() { return BlueBriefs; } public void setBlueBriefs(boolean blueBriefs) { BlueBriefs = blueBriefs; } @Override public void walk(int m) { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("超人会走耶~~走了" + m + "米就走不动了!"); } } interface ActionInterface{ public void walk(int m); }
java中的反射需要一个实例,但是接口无法提供这样的实例,但是JDK提供了一个叫做动态代理的东西,这个代理恰恰只能代理接口。所以我们想要反射接口需要使用这个动态代理来做。
在java的动态代理机制中,有两个重要的东西,一个是 InvocationHandler(接口)、另一个则是 Proxy(类),这是我们动态代理必须用到的两个东西。
先来看一下静态代理
public class TestStaticProxy { //这里传入的是接口类型的对象,方便向上转型,实现多态 public static void consumer(ProxyInterface pi){ pi.say(); } public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub consumer(new ProxyObject()); } } //代理接口 interface ProxyInterface{ public void say(); } //被代理者 class RealObject implements ProxyInterface{ //实现接口方法 @Override public void say() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("say"); } } //代理者 class ProxyObject implements ProxyInterface{ @Override public void say() { // TODO Auto-generated method stub //dosomething for example System.out.println("hello proxy"); new RealObject().say(); System.out.println("this is method end"); } } output: hello proxy say this is method end
import java.lang.reflect.*; public class TestActiveProxy{ static void customer(ProxyInterface pi){ pi.say(); } public static void main(String[] args){ RealObject real = new RealObject(); ProxyInterface proxy = (ProxyInterface)Proxy.newProxyInstance(ProxyInterface.class.getClassLoader(),new Class[]{ProxyInterface.class}, new ProxyObject(real)); customer(proxy); } } interface ProxyInterface{ void say(); } //被代理类 class RealObject implements ProxyInterface{ public void say(){ System.out.println("i'm talking"); } } //代理类,实现InvocationHandler 接口 class ProxyObject implements InvocationHandler{ private Object proxied = null; public ProxyObject(){ } public ProxyObject(Object proxied){ this.proxied = proxied; } public Object invoke(Object arg0, Method arg1, Object[] arg2) throws Throwable { System.out.println("hello"); return arg1.invoke(proxied, arg2); }; }
假如现在我们需要通过反射得到 TestMapper
接口,然后调用其中的一个 selectById
方法
public interface TestMapper{ /** * 根据id查对象 */ User selectById(@Param("id") Integer id); }
现在如果我们需要反射使用该接口根据用户ID获取用户对象是无法直接反射调取的,所以我们需要一个动态代理类。
创建一个 MyInvocationHandler
实现 InvocationHandler
接口
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler { private Object target; public MyInvocationHandler(Object target) { this.target = target; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { return method.invoke(target,args); } }
去生成代理对象并调用方法
SqlSession sqlSession = this.sqlSessionFactory.openSession(); Class<?> clazz = Class.forName("com.example.demo.mapper.TestMapper"); Object instance = Proxy.newProxyInstance( clazz.getClassLoader(), new Class[]{clazz}, new MyInvocationHandler(sqlSession.getMapper(clazz)) ); //这里我是通过sqlSession来获取Mapper的 Method method = instance.getClass().getMethod("selectById",Integer.class); method.invoke(instance, 1); //object为mapper中传入的参数
这里需要注意,newProxyInstance()方法中最后一个参数,即为我们创建的动态代理的类(因为我这里调用的接口为mybatis中mapper中的接口,所以需要从sqlSession中getMapper)。
参考:
http://blog.qiji.tech/archives/4374
https://www.jianshu.com/p/9be58ee20dee
https://blog.csdn.net/ljphhj/article/details/12858767
https://developer.android.google.cn/reference/java/lang/reflect/Method?hl=zh-cn