Java中反射的应用
作者：yuhuofei2021
这篇文章主要介绍了Java中反射的应用,通过反射,我们可以在运行时检查类的属性、方法和构造函数,并且可以在不知道类名的情况下创建对象、调用方法和访问属性,需要的朋友可以参考下
反射的应用
1. 获取运行时类的完整结构
通过反射获取运行时类的完整结构，包括一下所列都是可以获取的，下面来试试
- Interface：实现的全部接口
- Superclass：所继承的父类
- Constructor：全部的构造器
- Method：全部的方法
- Field：全部的属性
- Annotation：注解
新建一个 Person.java 类
package com.javabasic.reflection;
/**
* @Description
* @ClassName Person
* @Author yuhuofei
* @Date 2022/9/25 16:44
* @Version 1.0
*/
public class Person {
private String name;
private Integer age;
private String getName() {
return name;
}
private void setName(String name) {
this.name = name;
}
private Integer getAge() {
return age;
}
private void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public Person() {
}
public Person(String name, Integer age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
新建 TestReflection.java 类，测试一下通过反射获取上面这个类的信息
package com.javabasic.reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
/**
* @Description 反射的应用
* @ClassName TestReflection
* @Author yuhuofei
* @Date 2022/10/2 15:57
* @Version 1.0
*/
public class TestReflection {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
Class<?> aClass = Class.forName("com.javabasic.reflection.Person");
System.out.println("==================获取类名=====================");
//获取类的名字
System.out.println("类名：" + aClass.getSimpleName());
//获取包名+类名
System.out.println("包名及类名：" + aClass.getName());
System.out.println("==================获取类的属性=====================");
//获取类的public类型属性
Field[] fields1 = aClass.getFields();
for (Field field : fields1) {
System.out.println("类的public类型属性：" + field);
}
//获取类的所有属性
Field[] fields = aClass.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
System.out.println("类的所有属性：" + field);
}
//获取指定的属性
Field name = aClass.getDeclaredField("name");
System.out.println("类的指定属性：" + name);
System.out.println("==================获取类的方法=====================");
//获取本类及父类的所有public类型方法
Method[] methods = aClass.getMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println("本类及父类的所有public类型方法：" + method);
}
//获取本类及父类的所有方法
Method[] declaredMethods = aClass.getDeclaredMethods();
for (Method method : declaredMethods) {
System.out.println("本类父类的所有方法：" + method);
}
//获取指定方法
Method getName = aClass.getDeclaredMethod("getName", null);
Method setName = aClass.getDeclaredMethod("setName", String.class);
System.out.println("获取指定的getName方法：" + getName);
System.out.println("获取指定的setName方法：" + setName);
System.out.println("==================获取类的构造器=====================");
//获取所有public类型构造器
Constructor<?>[] constructors = aClass.getConstructors();
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println("获取所有public类型构造器：" + constructor);
}
//获取所有构造器
Constructor<?>[] declaredConstructors = aClass.getDeclaredConstructors();
for (Constructor constructor : declaredConstructors) {
System.out.println("获取所有构造器：" + constructor);
}
//获取指定的构造器
Constructor<?> declaredConstructor = aClass.getDeclaredConstructor(String.class, Integer.class);
System.out.println("获取指定的构造器：" + declaredConstructor);
}
}
结果如下
2. 动态创建对象动态操作方法及属性
2.1 动态创建对象
通过调用 Class 对象的 newInstance() 方法，可以创建类的对象
有了类的对象，就可以通过对象.方法名的形式使用方法了，这和平常的使用方式一样，但需要注意设置的访问权限问题
使用 Class 对象创建类的对象是需要条件的，不同情况下，条件不同
使用无参构造器时的条件
- 无参构造器存在
- 无参构造器的访问权限要足够
//获取Class对象
Class<?> aClass = Class.forName("com.javabasic.reflection.Person");
//通过一个无参构造器创建一个Person的对象
Person person01 = (Person) aClass.newInstance();
System.out.println(person01);
使用有参构造器时的条件
- 通过 Class 类的 getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes) 获取当前类的指定有参构造器
- 向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面要包含构造器中所需的各个参数
- 通过 Constructor 实例化对象
//获取Class对象
Class<?> aClass = Class.forName("com.javabasic.reflection.Person");
//通过有参构造器创建对象
Constructor<?> declaredConstructor = aClass.getDeclaredConstructor(String.class, Integer.class);
Person person02 = (Person) declaredConstructor.newInstance("张三", 20);
System.out.println(person02);
2.2 动态操作方法及属性
这里延用上面的 Person.java 类，然后新建一个测试类来测试
package com.javabasic.reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
/**
* @Description
* @ClassName Test01
* @Author yuhuofei
* @Date 2022/10/2 17:08
* @Version 1.0
*/
public class Test01 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
//获取Class对象
Class<?> aClass = Class.forName("com.javabasic.reflection.Person");
//通过一个无参构造器创建一个Person的对象
Person person01 = (Person) aClass.newInstance();
System.out.println(person01);
//通过有参构造器创建对象
Constructor<?> declaredConstructor = aClass.getDeclaredConstructor(String.class, Integer.class);
Person person02 = (Person) declaredConstructor.newInstance("张三", 20);
System.out.println(person02);
//通过反射调用普通方法
Method method = aClass.getDeclaredMethod("setName", String.class);
method.setAccessible(true); //关闭安全检测，允许访问private方法
Person person03 = (Person) aClass.newInstance();
method.invoke(person03, "李四"); //向person03对象中的setName方法传参
System.out.println(person03);
//通过反射调用属性
Field field01 = aClass.getDeclaredField("name");
Field field02 = aClass.getDeclaredField("age");
field01.setAccessible(true); //关闭安全检测，允许访问private属性
field02.setAccessible(true);
Person person04 = (Person) aClass.newInstance();
field01.set(person04, "王五"); //设置名字
field02.set(person04, 19); //设置年龄
System.out.println(person04);
}
}
值得注意的是，如果方法或者属性的访问权限是 private，那么需要配置 .setAccessible(true);，不然无法访问
3. 反射操作泛型
java 采用泛型擦除的机制来引入泛型，但却只是给编译器 javac 使用的，用于确保数据的安全性和免去强制类型转换的问题，而一旦编译完成，所有与泛型相关的类型会全部擦除
为了通过反射能操作这些类型，java 新增了 ParameterizedType、GenericArrayType、TypeVariable、WildcardType 这几种类型来代表不能被归一到 Class 类中的类型但又和原始类型齐名的类型
- ParameterizedType：表示一种参数化类型，比如 Collection< String >
- GenericArrayType：表示一种元素类型是参数化类型或者类型变量的数组类型
- TypeVariable：各种类型变量的公共父接口
- WildcardType ：代表一种通配符类型表达式
下面写一个类来实践一下，这里还是延用前面的 Person 类
package com.javabasic.reflection;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
import java.util.Map;
/**
* @Description 测试反射获取泛型
* @ClassName Test02
* @Author yuhuofei
* @Date 2022/10/2 20:06
* @Version 1.0
*/
public class Test02 {
public void getData(Map<String, Person> map, List<Person> list) {
System.out.println("getData()");
}
public Map<String, Person> getMap() {
System.out.println("getMap()");
return null;
}
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
//获取入参泛型
Method method = Test02.class.getMethod("getData", Map.class, List.class);
Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
System.out.println("泛型：" + genericParameterType);
//判断拿到的是不是参数化类型，即是不是前面定义的Map或者List
if (genericParameterType instanceof ParameterizedType) {
//获取真实参数
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
System.out.println("============分割线===========");
//获取返回值泛型
method = Test02.class.getMethod("getMap", null);
Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();
System.out.println("返回值类型：" + genericReturnType);
if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
for (Type at : actualTypeArguments) {
System.out.println(at);
}
}
}
}
得到的结果如下：
4. 反射操作注解
定义一个注解，如下：
package com.javabasic.annotation;
import java.lang.annotation.*;
/**
* @Description 自定义注解
* @InterfaceName MyAnnotation
* @Author yuhuofei
* @Date 2022/9/18 11:26
* @Version 1.0
*/
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation {
/**
* 描述信息
*/
String value() default "";
}
定义一个使用上面的注解的类，如下：
package com.javabasic.annotation;
/**
* @Description 测试自定义注解的使用
* @ClassName TestAnnotation
* @Author yuhuofei
* @Date 2022/9/18 11:32
* @Version 1.0
*/
@MyAnnotation(value = "打印出两个整数之和，这是标记在类上的注解")
public class TestAnnotation {
@MyAnnotation(value = "打印出两个整数之和，这是标记在方法上的注解")
public static void printResult() {
int a = 39;
int b = 54;
int result = a + b;
System.out.println(result);
}
public static void main(String[] args) {
printResult();
}
}
定义一个测试类，测试通过反射操作注解，如下：
package com.javabasic.annotation;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Method;
/**
* @Description 测试反射获得注解
* @ClassName Test03
* @Author yuhuofei
* @Date 2022/10/2 20:36
* @Version 1.0
*/
public class Test03 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
Class c = Class.forName("com.javabasic.annotation.TestAnnotation");
//通过反射获得注解
Annotation[] annotations = c.getAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.println(annotation);
}
//获得注解的value
MyAnnotation annotation = (MyAnnotation) c.getAnnotation(MyAnnotation.class);
String value = annotation.value();
System.out.println(value);
//获得类中方法或者属性上指定的注解
System.out.println("============分割线===========");
Method method = c.getMethod("printResult", null);
MyAnnotation an = method.getAnnotation(MyAnnotation.class);
System.out.println(an);
System.out.println(an.value());
}
}
运行结果：
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