(1) リフレクション (reflection) は動的言語とみなされます重要なのは、リフレクション メカニズムにより、プログラムは実行中に ReflectionAPI を利用して任意のクラスの内部情報を取得でき、任意のオブジェクトの内部プロパティとメソッドを直接操作できるということです。
(2) クラスをロードすると、ヒープメモリのメソッド領域に Class 型オブジェクトが生成されます (クラスは Class オブジェクトを 1 つだけ持ちます)。 complete クラスの構造情報。このオブジェクトを通じてクラスの構造を確認できます。このオブジェクトは鏡のようなもので、それを通してクラスの構造を見ることができるため、私たちはそれを反射と呼んでいます。
## は、実行時に構造を変更できる言語の一種です。たとえば、新しい関数、オブジェクト、さらにはコードを導入したり、既存の関数を削除したり、その他の構造変更を行ったりすることができます。平たく言えば、コードは実行時の特定の条件に従ってその構造を変更できます。
(2) 静的言語主な動的言語: Objective-C、C#、JavaScript、PHP、Python、Erlang。
動的言語に対応して、実行時の構造が不変である言語が静的言語です。 Java、C、C など。 Java は動的言語ではありませんが、「準動的言語」とも言えます。つまり、Java にはある程度のダイナミクスがあり、リフレクション機構やバイトコード操作を使用することで動的言語と同様の特性を得ることができます。 Java の動的な性質により、プログラミングがより柔軟になります。
# (3) Java リフレクション機構の研究と応用
#Java リフレクション機構が提供する機能
実行時にオブジェクトが属するクラスを判断するリフレクションに関連する主な API
- 実行時に任意のクラスのオブジェクトを構築する
- 実行時に任意のクラスを判断するクラスのメンバー変数とメソッド
- #実行時に一般的な情報を取得し、実行時に任意のオブジェクトのメンバー変数とメソッドを呼び出す
- アノテーションを処理する実行時に動的エージェントを生成するための
java.lang.Class: クラスを表します。1. クラスの読み込みプロセス1.1 予備的な理解
- java.lang.reflect.Method:クラスのメソッドを表します
- java.lang.reflect.Field:クラスのメソッドを表しますクラスのメンバー変数
- java.lang.reflect.Constructor: クラスのコンストラクターを表します …
- 2. クラスクラスの理解
コマンドを渡した後、1 つ以上のバイトコード ファイル (Class.class
つまり、で終わる)。
次に、java.exe
コマンドを使用して、特定のバイトコード ファイルを解釈して実行します。特定のバイトコード ファイルをメモリにロードすることと同等です。このプロセスはクラスロードと呼ばれます。メモリにロードされたクラスはランタイムクラスと呼ばれ、このランタイムクラスは
Classのインスタンスとして機能します。
のインスタンスはランタイム クラスに対応します。メモリにロードされたランタイム クラスは、一定期間キャッシュされます。この時間内に、さまざまな方法でこのランタイム クラスを取得できます。
1.2 クラスロードプロセスの図
クラスの読み込み:
classファイルのバイトコード コンテンツをメモリに読み込み、これらの静的データを次の実行時データ構造に変換します。次に、このクラスを表す● 検証: ロードされたクラス情報が JVM 仕様に準拠していることを確認します。たとえば、カフェから始めて、セキュリティ上の問題がないことを確認します。java.lang.Class
クラス リンク: Java クラスのバイナリ コードを JVM の実行状態にマージするプロセス。オブジェクトを生成します。これは、メソッド領域のクラス データへのアクセス入口 (つまり、参照アドレス) として機能します。アクセスして使用する必要があるすべてのクラス データには、この Class オブジェクトを介してのみアクセスできます。このロード プロセスには、クラス ローダーの参加が必要です。
● 準備: クラス変数 (static
) に正式にメモリを割り当てます。変数のデフォルト初期値の段階で、これらのメモリをメソッド領域に確保します。
● 解決策: 仮想マシンの定数プール内のシンボリック参照 (定数名) を直接参照 (アドレス) に置き換えるプロセス。
类的初始化:
● 执行类构造器【clinit
】()方法的过程。类构造器【clinit
】()方法是由编译期自动收集类中 所有类变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并产生的。(类构造器是构造类信 息的,不是构造该类对象的构造器)。
● 当初始化一个类的时候,如果发现其父类还没有进行初始化,则需要先触发其父类 的初始化。
● 虚拟机会保证一个类的()方法在多线程环境中被正确加锁和同步。
public class ClassLoadingTest { public static void main(String[] args) { System.out.println(A.m); } } class A { static { m = 300; } static int m = 100; } //第二步:链接结束后m=0 //第三步:初始化后,m的值由<clinit>()方法执行决定 // 这个A的类构造器<clinit>()方法由类变量的赋值和静态代码块中的语句按照顺序合并产生,类似于 // <clinit>(){ // m = 300; // m = 100; // }
类的主动引用(一定会发生类的初始化)
当虚拟机启动,先初始化
main
方法所在的类
new
一个类的对象调用类的静态成员(除了final常量)和静态方法
使用
java.lang.reflect
包的方法对类进行反射调用当初始化一个类,如果其父类没有被初始化,则先会初始化它的父类
类的被动引用(不会发生类的初始化)
当访问一个静态域时,只有真正声明这个域的类才会被初始化
当通过子类引用父类的静态变量,不会导致子类初始化
通过数组定义类引用,不会触发此类的初始化
引用常量不会触发此类的初始化(常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了)
类加载的作用:将class文件字节码内容加载到内存中,并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构,然后在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为 方法区中类数据的访问入口。
类缓存:标准的JavaSE类加载器可以按要求查找类,但一旦某个类被加载到类加载器 中,它将维持加载(缓存)一段时间。不过JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象。
不同类型的类的加载器:
@Test public void test1(){ //对于自定义类,使用系统类加载器进行加载 ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader(); System.out.println(classLoader);//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2:系统类加载器 //调用系统类加载器的getParent():获取扩展类加载器 ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent(); System.out.println(classLoader1);//sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@279f2327:扩展类加载器 //调用扩展类加载器的getParent():无法获取引导类加载器 //引导类加载器主要负责加载java的核心类库,无法加载自定义类的。 ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent(); System.out.println(classLoader2);//null ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader(); System.out.println(classLoader3);//null }
使用系统类加载器读取
Properties
配置文件。
/* Properties:用来读取配置文件。 */ @Test public void test2() throws Exception { Properties pros = new Properties(); //此时的文件默认在当前的module下。 //读取配置文件的方式一:// FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");// FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\jdbc1.properties");// pros.load(fis); //读取配置文件的方式二:使用ClassLoader //配置文件默认识别为:当前module的src下 ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader(); InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("jdbc1.properties"); pros.load(is); String user = pros.getProperty("user"); String password = pros.getProperty("password"); System.out.println("user = " + user + ",password = " + password); }}
Class
类在Object
类中定义了以下的方法,此方法将被所有子类继承:
public final Class getClass()
以上的方法返回值的类型是一个
Class
类,此类是Java
反射的源头,实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解,即:可以通过对象反射求出类的名称。
对象照镜子后可以得到的信息:某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言,
JRE
都为其保留一个不变的Class
类型的对象。
一个Class
对象包含了特定某个结构(class
/interface
/enum
/annotation
/primitivetype
/void
/[]
)的有关信息。
Class
本身也是一个类
Class
对象只能由系统建立对象
一个加载的类在
JVM
中只会有一个Class
实例
一个Class对象对应的是一个加载到
JVM
中的一个.class
文件
每个类的实例都会记得自己是由哪个
Class
实例所生成
通过
Class
可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
Class
类是Reflection
的根源,针对任何你想动态加载、运行的类,唯有先获得相应的
メソッド名 | 関数説明 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
#static Class forName(String name)
| 指定されたクラス名 name## の Class object# を返します。
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
デフォルトのコンストラクターを呼び出し、 | Class オブジェクトのインスタンスを返します
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
##この Class オブジェクトによって表されるエンティティ (クラス、インターフェイス、配列クラス、基本型、または void ) の名前を返します。 |
| Class getSuperClass()||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
現在の の親クラスの Class | オブジェクト## を返します。 Class object
#Class [] getInterfaces() |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Class オブジェクト のインターフェイスを取得します。 |
ClassLoader getClassLoader() |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Class getSuperclass( ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Class
|
Constructor[] getConstructors() によって表されるエンティティのスーパークラスを表すクラスを返します。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Constructor オブジェクトを含む配列を返します
|
Field[] getDeclaredFields() |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fieldオブジェクトの配列
|
##メソッド getMethod(String name,Class … paramTypes) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
paramType
|
です。<h4>3. 哪些类型可以有Class对象?</h4>
<blockquote><p>(1)class: 外部类,成员(成员内部类,静态内部类),局部内部类,匿名内部类<br> (2)interface:接口<br> (3)[]:数组<br> (4)enum:枚举<br> (5)annotation:注解@interface<br> (6)primitive type:基本数据类型<br> (7)void</p></blockquote>
<h3>三、获取Class类实例的四种方法</h3>
<h4>1. 调用运行时类的属性:.class</h4>
<blockquote><p>前提:若已知具体的类,通过类的class属性获取,该方法最为安全可靠, 程序性能最高<br> 示例: <code>Class clazz1 = String.class;
2. 通过运行时类的对象,调用getClass()
3.调用Class的静态方法:forName(String classPath)
4. 使用类的加载器:ClassLoader
5. 代码演示@Testpublic void test1() throws ClassNotFoundException { //方式一:调用运行时类的属性:.class Class clazz1 = Person.class; System.out.println(clazz1);//class com.jiaying.java1.Person //方式二:通过运行时类的对象,调用getClass() Person p1 = new Person(); Class clazz2 = p1.getClass(); System.out.println(clazz2);//class com.jiaying.java1.Person //方式三:调用Class的静态方法:forName(String classPath) Class clazz3 = Class.forName("com.jiaying.java1.Person"); Class clazz5 = Class.forName("java.lang.String"); System.out.println(clazz3);//class com.jiaying.java1.Person System.out.println(clazz5);//class java.lang.String System.out.println(clazz1 == clazz2);//true System.out.println(clazz1 == clazz3);//true //方式四:使用类的加载器:ClassLoader (了解) ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader(); Class clazz4 = classLoader.loadClass("com.jiaying.java1.Person"); System.out.println(clazz4);//class com.jiaying.java1.Person System.out.println(clazz1 == clazz4);//true} 四、 创建运行时类的对象1. 引入
2. 语法步骤
String name = “atguigu.java.Person";Class clazz = null;clazz = Class.forName(name);
Constructor con = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);
Person p2 = (Person) con.newInstance("Peter",20);System.out.println(p2); 3. 代码演示@Test public void test1() throws IllegalAccessException, InstantiationException { Class<Person> clazz = Person.class; /* newInstance():调用此方法,创建对应的运行时类的对象。内部调用了运行时类的空参的构造器。 要想此方法正常的创建运行时类的对象,要求: 1.运行时类必须提供空参的构造器 2.空参的构造器的访问权限得够。通常,设置为public。 在javabean中要求提供一个public的空参构造器。原因: 1.便于通过反射,创建运行时类的对象 2.便于子类继承此运行时类时,默认调用super()时,保证父类有此构造器 */ Person obj = clazz.newInstance(); System.out.println(obj); } 4. 体会反射的动态性//体会反射的动态性 @Test public void test2(){ for(int i = 0;i < 100;i++){ int num = new Random().nextInt(3);//0,1,2 String classPath = ""; switch(num){ case 0: classPath = "java.util.Date"; break; case 1: classPath = "java.lang.Object"; break; case 2: classPath = "com.atguigu.java.Person"; break; } try { Object obj = getInstance(classPath); System.out.println(obj); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } /* 创建一个指定类的对象。 classPath:指定类的全类名 */ public Object getInstance(String classPath) throws Exception { Class clazz = Class.forName(classPath); return clazz.newInstance(); }} 五、获取运行时类的完整结构提供具有丰富内容的 //接口public interface MyInterface { void info();}//注解@Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)public @interface MyAnnotation { String value() default "hello";}//父类public class Creature<T> implements Serializable { private char gender; public double weight; private void breath(){ System.out.println("生物呼吸"); } public void eat(){ System.out.println("生物吃东西"); }}//Person类@MyAnnotation(value="hi")public class Person extends Creature<String> implements Comparable<String>,MyInterface{ private String name; int age; public int id; public Person(){} @MyAnnotation(value="abc") private Person(String name){ this.name = name; } Person(String name,int age){ this.name = name; this.age = age; } @MyAnnotation private String show(String nation){ System.out.println("我的国籍是:" + nation); return nation; } public String display(String interests,int age) throws NullPointerException,ClassCastException{ return interests + age; } @Override public void info() { System.out.println("我是一个人"); } @Override public int compareTo(String o) { return 0; } private static void showDesc(){ System.out.println("我是一个可爱的人"); } @Override public String toString() { return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + ", id=" + id + '}'; }} 1. 获取当前运行时类的属性结构
@Test public void test1(){ Class clazz = Person.class; //获取属性结构 //getFields():获取当前运行时类及其父类中声明为public访问权限的属性 Field[] fields = clazz.getFields(); for(Field f : fields){ System.out.println(f); } System.out.println(); //getDeclaredFields():获取当前运行时类中声明的所有属性。(不包含父类中声明的属性) Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields(); for(Field f : declaredFields){ System.out.println(f); } } //权限修饰符 数据类型 变量名 @Test public void test2(){ Class clazz = Person.class; Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields(); for(Field f : declaredFields){ //1.权限修饰符 int modifier = f.getModifiers(); System.out.print(Modifier.toString(modifier) + "\t"); //2.数据类型 Class type = f.getType(); System.out.print(type.getName() + "\t"); //3.变量名 String fName = f.getName(); System.out.print(fName); System.out.println(); } }} 2. 获取当前运行时类的方法结构
@Test public void test1(){ Class clazz = Person.class; //getMethods():获取当前运行时类及其所有父类中声明为public权限的方法 Method[] methods = clazz.getMethods(); for(Method m : methods){ System.out.println(m); } System.out.println(); //getDeclaredMethods():获取当前运行时类中声明的所有方法。(不包含父类中声明的方法) Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods(); for(Method m : declaredMethods){ System.out.println(m); } } /* @Xxxx 权限修饰符 返回值类型 方法名(参数类型1 形参名1,...) throws XxxException{} */ @Test public void test2(){ Class clazz = Person.class; Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods(); for(Method m : declaredMethods){ //1.获取方法声明的注解 Annotation[] annos = m.getAnnotations(); for(Annotation a : annos){ System.out.println(a); } //2.权限修饰符 System.out.print(Modifier.toString(m.getModifiers()) + "\t"); //3.返回值类型 System.out.print(m.getReturnType().getName() + "\t"); //4.方法名 System.out.print(m.getName()); System.out.print("("); //5.形参列表 Class[] parameterTypes = m.getParameterTypes(); if(!(parameterTypes == null && parameterTypes.length == 0)){ for(int i = 0;i < parameterTypes.length;i++){ if(i == parameterTypes.length - 1){ System.out.print(parameterTypes[i].getName() + " args_" + i); break; } System.out.print(parameterTypes[i].getName() + " args_" + i + ","); } } System.out.print(")"); //6.抛出的异常 Class[] exceptionTypes = m.getExceptionTypes(); if(exceptionTypes.length > 0){ System.out.print("throws "); for(int i = 0;i < exceptionTypes.length;i++){ if(i == exceptionTypes.length - 1){ System.out.print(exceptionTypes[i].getName()); break; } System.out.print(exceptionTypes[i].getName() + ","); } } System.out.println(); } }} 3. 获取当前运行时类的构造器结构
/* 获取构造器结构 */ @Test public void test1(){ Class clazz = Person.class; //getConstructors():获取当前运行时类中声明为public的构造器 Constructor[] constructors = clazz.getConstructors(); for(Constructor c : constructors){ System.out.println(c); } System.out.println(); //getDeclaredConstructors():获取当前运行时类中声明的所有的构造器 Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors(); for(Constructor c : declaredConstructors){ System.out.println(c); } } /* 获取运行时类的父类 */ @Test public void test2(){ Class clazz = Person.class; Class superclass = clazz.getSuperclass(); System.out.println(superclass); } /* 获取运行时类的带泛型的父类 */ @Test public void test3(){ Class clazz = Person.class; Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass(); System.out.println(genericSuperclass); } /* 获取运行时类的带泛型的父类的泛型 代码:逻辑性代码 vs 功能性代码 */ @Test public void test4(){ Class clazz = Person.class; Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass(); ParameterizedType paramType = (ParameterizedType) genericSuperclass; //获取泛型类型 Type[] actualTypeArguments = paramType.getActualTypeArguments();// System.out.println(actualTypeArguments[0].getTypeName()); System.out.println(((Class)actualTypeArguments[0]).getName()); }/* 获取运行时类实现的接口 */ @Test public void test5(){ Class clazz = Person.class; Class[] interfaces = clazz.getInterfaces(); for(Class c : interfaces){ System.out.println(c); } System.out.println(); //获取运行时类的父类实现的接口 Class[] interfaces1 = clazz.getSuperclass().getInterfaces(); for(Class c : interfaces1){ System.out.println(c); } } /* 获取运行时类所在的包 */ @Test public void test6(){ Class clazz = Person.class; Package pack = clazz.getPackage(); System.out.println(pack); } /* 获取运行时类声明的注解 */ @Test public void test7(){ Class clazz = Person.class; Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations(); for(Annotation annos : annotations){ System.out.println(annos); } }} 六、调用运行时类的指定结构关于setAccessible方法的使用
1. 调用运行时类中指定的属性
在Field中:
代码演示: public class ReflectionTest { @Test public void testField() throws Exception { Class clazz = Person.class; //创建运行时类的对象 Person p = (Person) clazz.newInstance(); //获取指定的属性:要求运行时类中属性声明为public //通常不采用此方法 Field id = clazz.getField("id"); /* 设置当前属性的值 set():参数1:指明设置哪个对象的属性 参数2:将此属性值设置为多少 */ id.set(p,1001); /* 获取当前属性的值 get():参数1:获取哪个对象的当前属性值 */ int pId = (int) id.get(p); System.out.println(pId); } /* 如何操作运行时类中的指定的属性 -- 需要掌握 */ @Test public void testField1() throws Exception { Class clazz = Person.class; //创建运行时类的对象 Person p = (Person) clazz.newInstance(); //1. getDeclaredField(String fieldName):获取运行时类中指定变量名的属性 Field name = clazz.getDeclaredField("name"); //2.保证当前属性是可访问的 name.setAccessible(true); //3.获取、设置指定对象的此属性值 name.set(p,"Tom"); System.out.println(name.get(p)); } 2. 调用运行时类中的指定的方法
代码演示: /* 如何操作运行时类中的指定的方法 -- 需要掌握 */ @Test public void testMethod() throws Exception { Class clazz = Person.class; //创建运行时类的对象 Person p = (Person) clazz.newInstance(); /* 1.获取指定的某个方法 getDeclaredMethod():参数1 :指明获取的方法的名称 参数2:指明获取的方法的形参列表 */ Method show = clazz.getDeclaredMethod("show", String.class); //2.保证当前方法是可访问的 show.setAccessible(true); /* 3. 调用方法的invoke():参数1:方法的调用者 参数2:给方法形参赋值的实参 invoke()的返回值即为对应类中调用的方法的返回值。 */ Object returnValue = show.invoke(p,"CHN"); //String nation = p.show("CHN"); System.out.println(returnValue); System.out.println("*************如何调用静态方法*****************"); // private static void showDesc() Method showDesc = clazz.getDeclaredMethod("showDesc"); showDesc.setAccessible(true); //如果调用的运行时类中的方法没有返回值,则此invoke()返回null// Object returnVal = showDesc.invoke(null); Object returnVal = showDesc.invoke(Person.class); System.out.println(returnVal);//null } 3. 调用运行时类中的指定的构造器代码演示: /* 如何调用运行时类中的指定的构造器 */ @Test public void testConstructor() throws Exception { Class clazz = Person.class; //private Person(String name) /* 1.获取指定的构造器 getDeclaredConstructor():参数:指明构造器的参数列表 */ Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class); //2.保证此构造器是可访问的 constructor.setAccessible(true); //3.调用此构造器创建运行时类的对象 Person per = (Person) constructor.newInstance("Tom"); System.out.println(per); }} |
以上がJava リフレクション メカニズムの概念とその使用方法とは何ですかの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。