java上乘武功入门--反射
作者:二当家的白帽子
先来看一段魔法吧
public class Test { private static void changeStrValue(String str, char[] value) { // 只要执行魔法代码就可以达到下面的效果 // 施展魔法的代码稍后揭秘 } public static void main(String[] args) { changeStrValue("abc", new char[]{'d','e','f'}); String abc = "abc"; System.out.println("abc"); System.out.println(abc); System.out.println("abc".equals(abc)); } }
二当家的第一次看到这个执行结果觉得很有意思。明明应该是"abc"怎么就变成了"def"呢?
反射机制是个什么玩意儿?
Java的反射(reflection)机制是指在程序的运行状态中,可以构造任意一个类的对象,可以了解任意一个对象所属的类,可以了解任意一个类的成员变量和方法,可以调用任意一个对象的属性和方法。这种动态获取程序信息以及动态调用对象的功能称为Java语言的反射机制。反射被视为动态语言的关键。
以上就是百科的解释。可能有点抽象,接着看二当家的给你秀起来解释一下。
构造任意一个类的对象
一般情况下,我们如果想要创建一个类的对象,应该要用到new关键字。但是像spring这样的框架,我们只需要配置类名,就可以得到类的实例。他是怎么做到的呢?
import java.util.List; public class Test { /** * 根据类名取得类实例 * @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/ * @param className * @param <T> * @return * @throws InstantiationException * @throws IllegalAccessException * @throws ClassNotFoundException */ public static <T> T getInstance(String className) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException { Class<T> clazz = (Class<T>) Class.forName(className); return clazz.newInstance(); } public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException { List<String> list = getInstance("java.util.ArrayList"); list.add("abc"); list.add("def"); for (String v : list) { System.out.println(v); } } }
类名可以在程序运行中从配置文件获取,甚至是从网络获取,然后动态创建一个类的实例。
了解任意一个对象所属的类
import java.util.ArrayList; public class Test { /** * 打印对象的类名 * @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/ * @param o */ public static void printClass(Object o) { System.out.printf(o.getClass().getName()); } public static void main(String[] args) { printClass(new ArrayList<>()); } }
了解任意一个类的成员变量和方法
我们一般要使用一个类,先要知道有什么方法和属性,先了解,后使用。但是像spring那样的框架为什么可以为我们自动注入呢?他怎么知道我们一个对象里有什么属性呢?
import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Method; public class Test { /** * 打印类的属性 * @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/ * @param clazz */ public static void printFields(Class clazz) { System.out.println(clazz.getName() + "包含如下属性:"); for (Field f : clazz.getDeclaredFields()) { System.out.println(f); } } /** * 打印类的方法 * @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/ * @param clazz */ public static void printMethods(Class clazz) { System.out.println(clazz.getName() + "包含如下方法:"); for (Method m : clazz.getDeclaredMethods()) { System.out.println(m); } } public static void main(String[] args) { printFields(MyClass.class); printMethods(MyClass.class); } } class MyClass { private String name; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } }
调用任意一个对象的属性和方法
像spring这样的框架,即使一个属性是私有属性并且没有set方法,一样可以注入。
import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; public class Test { /** * 调用一个对象的方法 * @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/ * @param o * @param methodName * @throws NoSuchMethodException * @throws InvocationTargetException * @throws IllegalAccessException */ public static void callMethod(Object o, String methodName) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException { Method m = o.getClass().getDeclaredMethod(methodName); m.setAccessible(true); m.invoke(o); } /** * 修改一个对象的属性 * @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/ * @param o * @param fieldName * @param value * @throws IllegalAccessException */ public static void changeFieldValue(Object o, String fieldName, Object value) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException { Field f = o.getClass().getDeclaredField(fieldName); f.setAccessible(true); f.set(o, value); } public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, NoSuchFieldException { MyClass o = new MyClass(); // 修改任意属性,即使是私有的 changeFieldValue(o, "name", "二当家的白帽子"); // 调用任意方法,即使是私有的 callMethod(o, "printName"); } } class MyClass { // 私有属性,只可以调用set方法修改 private String name; private void printName() { // 私有方法,只有本类自己的实例可以调用 System.out.println("My name is " + name); } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } }
魔法揭秘
是时候揭秘魔法的真面目了,没错,也是利用了反射。
import java.lang.reflect.Field; public class Test { /** * 修改字符串内部的值 * @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/ * @param str * @param value */ private static void changeStrValue(String str, char[] value) { try { Field f = str.getClass().getDeclaredField("value"); f.setAccessible(true); f.set(str, value); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { changeStrValue("abc", new char[]{'d','e','f'}); // 这里的"abc"字符串和上面调用changeStrValue的参数"abc"会指向同一块内存 String abc = "abc"; System.out.println("abc"); System.out.println(abc); System.out.println("abc".equals(abc)); } }
要理解这段代码,除了反射机制还需要了解java对于字符串的处理。"字符串常量池"已经超出本文的范围,是另一个话题,本文就不多说了。
原本字符串内容是"abc",我们正常情况下无法修改这个内容,因为String是不变类。但是反射大法却可以打破一切禁忌。
总结
一般的程序可能用不到写反射的代码。但是像spring这样的框架,如果没有反射,我真的想不出如何实现呢。哪怕永远不需要用反射,了解机制对我们都有着莫大的好处。
本篇文章就到这里了,希望能给你带来帮助,也希望您能够多多关注脚本之家的更多内容!