Java リフレクション: 基本的な使い方の詳細な説明

リフレクションはフレームワーク設計の魂です

(使用の前提条件: まず、表現されるバイトコードの Class を取得する必要があります。Class クラスは .class ファイル (バイトコード) を表現するために使用されます)

1. リフレクションの概要

JAVA リフレクション メカニズムでは、実行状態では、どのクラスについても、このクラスのすべてのプロパティとメソッドを知ることができ、どのオブジェクトについても、そのいずれか 1 つを知ることができます。この動的に取得される情報とオブジェクトのメソッドを動的に呼び出す機能をJava言語のリフレクション機構と呼びます。
クラスを分析するには、まずクラスのバイトコード ファイル オブジェクトを取得する必要があります。この詳細な説明では、Class クラスのメソッドを使用します。そのため、最初に各バイトコード ファイルに対応する Class 型オブジェクトを取得する必要があります。

上記の概要はリフレクションの内容です

Reflection の概要Java クラス内のさまざまなコンポーネントを個々の Java オブジェクトにマップする
例: クラスにはメンバー変数、メソッド、コンストラクター、パッケージ、その他の情報が含まれます。リフレクション テクノロジを使用してクラスをマップすることができます。分析とマップを実行します。各コンポーネントをオブジェクトに変換します。
(実際: クラス内のこれらのメンバー メソッド、構築メソッド、およびクラスの追加には、それらを記述するクラスがあります)
下の図は、クラスの通常の読み込みプロセスを示しています。リフレクションの原理はクラス オブジェクトにあります。 。
読み込みに慣れましょう: Class オブジェクトの起源は、クラス ファイルをメモリに読み取り、そのクラス オブジェクトを作成することです。

#この Class オブジェクトは非常に特殊です。まずはこの Class クラスについて理解しましょう

2. Java での Class クラスの API の詳しい説明を見る (1.7 API)

Java での API の見方の詳細については、 Java の基本 - ;String 文字列処理

#Class クラスのインスタンスは、実行中の Java アプリケーション内のクラスとインターフェイスを表します。つまり、jvm には多数の N インスタンスがあり、各クラスには Class オブジェクトがあります。 (基本的なデータ型を含む)
クラスにはパブリック コンストラクターがありません。クラスオブジェクトは、クラスがロードされるとき、およびクラスローダーでdefineClassメソッドを呼び出すことによって、Java仮想マシンによって自動的に構築されます。つまり、作成を自分で処理する必要はなく、JVM がすでに作成しています。

パブリック コンストラクターはなく、メソッドは合計 64 個と多すぎます。以下でどちらが使用されるかを詳しく説明しましょう

3. リフレクションの使用 (ここではデモンストレーションに Student クラスを使用します)

最初に Student クラスを作成します。

1. クラス オブジェクトを取得する 3 つの方法

1.1 オブジェクト ——> getClass();
1.2 あらゆるデータ型 (基本データ型を含む) には「静的」があります。 class 属性
1.3 Class クラスの static メソッド経由: forName (String className) (よく使われる)

このうち 1.1 は、Object クラスの getClass メソッドによるもので、すべてのクラスがクラス属性を継承しているため、オブジェクトクラス。したがって、Object クラスを呼び出して

package fanshe;
/**
 * 获取Class对象的三种方式
 * 1 Object ——> getClass();
 * 2 任何数据类型（包括基本数据类型）都有一个“静态”的class属性
 * 3 通过Class类的静态方法：forName（String  className）(常用)
 *
 */
public class Fanshe {
	public static void main(String[] args) {
		//第一种方式获取Class对象  
		Student stu1 = new Student();//这一new 产生一个Student对象，一个Class对象。
		Class stuClass = stu1.getClass();//获取Class对象
		System.out.println(stuClass.getName());
		
		//第二种方式获取Class对象
		Class stuClass2 = Student.class;
		System.out.println(stuClass == stuClass2);//判断第一种方式获取的Class对象和第二种方式获取的是否是同一个
		
		//第三种方式获取Class对象
		try {
			Class stuClass3 = Class.forName("fanshe.Student");//注意此字符串必须是真实路径，就是带包名的类路径，包名.类名
			System.out.println(stuClass3 == stuClass2);//判断三种方式是否获取的是同一个Class对象
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
	}
}

注: 実行時には、1 つのクラスに対して 1 つの Class オブジェクトのみが生成されます。

3 番目の方法が一般的に使用されます。最初のタイプのオブジェクトが利用可能な場合、なぜそれを反映する必要があるのでしょうか? 2 番目のタイプのパッケージでは、クラスのインポートが必要です。依存関係が強すぎるため、パッケージがインポートされていない場合は、コンパイル エラーがスローされます。一般的には 3 番目の方法が使用され、さまざまな方法で文字列を設定ファイルに渡したり、設定ファイルに書き込むことができます。

2. リフレクションを通じて構築メソッドを取得し、使用します:

学生クラス:

package fanshe;
 
public class Student {
	
	//---------------构造方法-------------------
	//（默认的构造方法）
	Student(String str){
		System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str);
	}
	
	//无参构造方法
	public Student(){
		System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。");
	}
	
	//有一个参数的构造方法
	public Student(char name){
		System.out.println("姓名：" + name);
	}
	
	//有多个参数的构造方法
	public Student(String name ,int age){
		System.out.println("姓名："+name+"年龄："+ age);//这的执行效率有问题，以后解决。
	}
	
	//受保护的构造方法
	protected Student(boolean n){
		System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n);
	}
	
	//私有构造方法
	private Student(int age){
		System.out.println("私有的构造方法   年龄："+ age);
	}
 
}

合計 6 つの構築メソッドがあります;

テスト クラス:

package fanshe;
 
import java.lang.reflect.Constructor;
 
 
/*
 * 通过Class对象可以获取某个类中的：构造方法、成员变量、成员方法；并访问成员；
 * 
 * 1.获取构造方法：
 * 		1).批量的方法：
 * 			public Constructor[] getConstructors()：所有"公有的"构造方法
            public Constructor[] getDeclaredConstructors()：获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)
     
 * 		2).获取单个的方法，并调用：
 * 			public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法：
 * 			public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有；
 * 		
 * 			调用构造方法：
 * 			Constructor-->newInstance(Object... initargs)
 */
public class Constructors {
 
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//1.加载Class对象
		Class clazz = Class.forName("fanshe.Student");
		
		
		//2.获取所有公有构造方法
		System.out.println("**********************所有公有构造方法*********************************");
		Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();
		for(Constructor c : conArray){
			System.out.println(c);
		}
		
		
		System.out.println("************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************");
		conArray = clazz.getDeclaredConstructors();
		for(Constructor c : conArray){
			System.out.println(c);
		}
		
		System.out.println("*****************获取公有、无参的构造方法*******************************");
		Constructor con = clazz.getConstructor(null);
		//1>、因为是无参的构造方法所以类型是一个null,不写也可以：这里需要的是一个参数的类型，切记是类型
		//2>、返回的是描述这个无参构造函数的类对象。
	
		System.out.println("con = " + con);
		//调用构造方法
		Object obj = con.newInstance();
	//	System.out.println("obj = " + obj);
	//	Student stu = (Student)obj;
		
		System.out.println("******************获取私有构造方法，并调用*******************************");
		con = clazz.getDeclaredConstructor(char.class);
		System.out.println(con);
		//调用构造方法
		con.setAccessible(true);//暴力访问(忽略掉访问修饰符)
		obj = con.newInstance('男');
	}
	
}

バックグラウンド出力:

**********************所有公有构造方法*********************************
public fanshe.Student(java.lang.String,int)
public fanshe.Student(char)
public fanshe.Student()
************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************
private fanshe.Student(int)
protected fanshe.Student(boolean)
public fanshe.Student(java.lang.String,int)
public fanshe.Student(char)
public fanshe.Student()
fanshe.Student(java.lang.String)
*****************获取公有、无参的构造方法*******************************
con = public fanshe.Student()
调用了公有、无参构造方法执行了。。。
******************获取私有构造方法，并调用*******************************
public fanshe.Student(char)
姓名：男

呼び出しメソッド:

1. コンストラクター メソッドの取得:
1). バッチ メソッド:
public Constructor [] getConstructors(): すべての「パブリック」コンストラクター
public Constructor[] getDeclaredConstructors(): すべてのコンストラクターを取得します (private、protected、default、public を含む)

2)。メソッドと呼び出し:
public Constructor getConstructor(Class...parameterTypes): 単一の「パブリック」コンストラクターを取得します:
public Constructor getDeclaredConstructor(Class...parameterTypes): 「特定のコンストラクター」を取得します。 private、protected、default、または public である必要があります;

コンストラクターを呼び出します:
Constructor-->newInstance(Object... initargs)

2. newInstance は次のメソッドです。 Constructor クラス (コンストラクターを管理するクラス)
API の説明は次のとおりです。
newInstance(Object...initargs)
この Constructor オブジェクトによって表されるコンストラクターを使用して、コンストラクターの宣言クラスを作成します新しいインスタンスを作成し、指定された初期化パラメーターを使用してインスタンスを初期化します。
戻り値は T 型であるため、newInstance はコンストラクター メソッドを作成する宣言クラスの新しいインスタンス オブジェクトです。そして、

3 を呼び出し、メンバー変数を取得し、

student class:

package fanshe.field;
 
public class Student {
	public Student(){
		
	}
	//**********字段*************//
	public String name;
	protected int age;
	char sex;
	private String phoneNum;
	
	@Override
	public String toString() {
		return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex
				+ ", phoneNum=" + phoneNum + "]";
	}
	
	
}

Test class:

を呼び出します。

package fanshe.field;
import java.lang.reflect.Field;
/*
 * 获取成员变量并调用：
 * 
 * 1.批量的
 * 		1).Field[] getFields():获取所有的"公有字段"
 * 		2).Field[] getDeclaredFields():获取所有字段，包括：私有、受保护、默认、公有；
 * 2.获取单个的：
 * 		1).public Field getField(String fieldName):获取某个"公有的"字段；
 * 		2).public Field getDeclaredField(String fieldName):获取某个字段(可以是私有的)
 * 
 * 	 设置字段的值：
 * 		Field --> public void set(Object obj,Object value):
 * 					参数说明：
 * 					1.obj:要设置的字段所在的对象；
 * 					2.value:要为字段设置的值；
 * 
 */
public class Fields {
 
		public static void main(String[] args) throws Exception {
			//1.获取Class对象
			Class stuClass = Class.forName("fanshe.field.Student");
			//2.获取字段
			System.out.println("************获取所有公有的字段********************");
			Field[] fieldArray = stuClass.getFields();
			for(Field f : fieldArray){
				System.out.println(f);
			}
			System.out.println("************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************");
			fieldArray = stuClass.getDeclaredFields();
			for(Field f : fieldArray){
				System.out.println(f);
			}
			System.out.println("*************获取公有字段**并调用***********************************");
			Field f = stuClass.getField("name");
			System.out.println(f);
			//获取一个对象
			Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();
			//为字段设置值
			f.set(obj, "刘德华");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华"
			//验证
			Student stu = (Student)obj;
			System.out.println("验证姓名：" + stu.name);
			
			
			System.out.println("**************获取私有字段****并调用********************************");
			f = stuClass.getDeclaredField("phoneNum");
			System.out.println(f);
			f.setAccessible(true);//暴力反射，解除私有限定
			f.set(obj, "18888889999");
			System.out.println("验证电话：" + stu);
			
		}
	}

后台输出：

************获取所有公有的字段********************
public java.lang.String fanshe.field.Student.name
************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************
public java.lang.String fanshe.field.Student.name
protected int fanshe.field.Student.age
char fanshe.field.Student.sex
private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
*************获取公有字段**并调用***********************************
public java.lang.String fanshe.field.Student.name
验证姓名：刘德华
**************获取私有字段****并调用********************************
private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
验证电话：Student [name=刘德华, age=0, sex=

由此可见
调用字段时：需要传递两个参数：
Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();
//为字段设置值
f.set(obj, "刘德华");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华"
第一个参数：要传入设置的对象，第二个参数：要传入实参

4、获取成员方法并调用

student类：

package fanshe.method;
 
public class Student {
	//**************成员方法***************//
	public void show1(String s){
		System.out.println("调用了：公有的，String参数的show1(): s = " + s);
	}
	protected void show2(){
		System.out.println("调用了：受保护的，无参的show2()");
	}
	void show3(){
		System.out.println("调用了：默认的，无参的show3()");
	}
	private String show4(int age){
		System.out.println("调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = " + age);
		return "abcd";
	}
}

测试类：

package fanshe.method;
 
import java.lang.reflect.Method;
 
/*
 * 获取成员方法并调用：
 * 
 * 1.批量的：
 * 		public Method[] getMethods():获取所有"公有方法"；（包含了父类的方法也包含Object类）
 * 		public Method[] getDeclaredMethods():获取所有的成员方法，包括私有的(不包括继承的)
 * 2.获取单个的：
 * 		public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes):
 * 					参数：
 * 						name : 方法名；
 * 						Class ... : 形参的Class类型对象
 * 		public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
 * 
 * 	 调用方法：
 * 		Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args):
 * 					参数说明：
 * 					obj : 要调用方法的对象；
 * 					args:调用方式时所传递的实参；
):
 */
public class MethodClass {
 
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//1.获取Class对象
		Class stuClass = Class.forName("fanshe.method.Student");
		//2.获取所有公有方法
		System.out.println("***************获取所有的”公有“方法*******************");
		stuClass.getMethods();
		Method[] methodArray = stuClass.getMethods();
		for(Method m : methodArray){
			System.out.println(m);
		}
		System.out.println("***************获取所有的方法，包括私有的*******************");
		methodArray = stuClass.getDeclaredMethods();
		for(Method m : methodArray){
			System.out.println(m);
		}
		System.out.println("***************获取公有的show1()方法*******************");
		Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class);
		System.out.println(m);
		//实例化一个Student对象
		Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();
		m.invoke(obj, "刘德华");
		
		System.out.println("***************获取私有的show4()方法******************");
		m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);
		System.out.println(m);
		m.setAccessible(true);//解除私有限定
		Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数，一个是要调用的对象（获取有反射），一个是实参
		System.out.println("返回值：" + result);
		
		
	}
}

控制台输出：

***************获取所有的”公有“方法*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
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 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()
***************获取所有的方法，包括私有的*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
protected void fanshe.method.Student.show2()
void fanshe.method.Student.show3()
***************获取公有的show1()方法*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
调用了：公有的，String参数的show1(): s = 刘德华
***************获取私有的show4()方法******************
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = 20
返回值：abcd

由此可见：
m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);//调用制定方法（所有包括私有的），需要传入两个参数，第一个是调用的方法名称，第二个是方法的形参类型，切记是类型。
 System.out.println(m);
 m.setAccessible(true);//解除私有限定
 Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数，一个是要调用的对象（获取有反射），一个是实参
 System.out.println("返回值：" + result);//

控制台输出：

***************获取所有的”公有“方法*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
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 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()
***************获取所有的方法，包括私有的*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
protected void fanshe.method.Student.show2()
void fanshe.method.Student.show3()
***************获取公有的show1()方法*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
调用了：公有的，String参数的show1(): s = 刘德华
***************获取私有的show4()方法******************
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = 20
返回值：abcd

其实这里的成员方法：在模型中有属性一词，就是那些setter（）方法和getter()方法。还有字段组成，这些内容在内省中详解

5、反射main方法

student类：

package fanshe.main;
 
public class Student {
 
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("main方法执行了。。。");
	}
}

测试类：

package fanshe.main;
 
import java.lang.reflect.Method;
 
/**
 * 获取Student类的main方法、不要与当前的main方法搞混了
 */
public class Main {
	
	public static void main(String[] args) {
		try {
			//1、获取Student对象的字节码
			Class clazz = Class.forName("fanshe.main.Student");
			
			//2、获取main方法
			 Method methodMain = clazz.getMethod("main", String[].class);//第一个参数：方法名称，第二个参数：方法形参的类型，
			//3、调用main方法
			// methodMain.invoke(null, new String[]{"a","b","c"});
			 //第一个参数，对象类型，因为方法是static静态的，所以为null可以，第二个参数是String数组，这里要注意在jdk1.4时是数组，jdk1.5之后是可变参数
			 //这里拆的时候将  new String[]{"a","b","c"} 拆成3个对象。。。所以需要将它强转。
			 methodMain.invoke(null, (Object)new String[]{"a","b","c"});//方式一
			// methodMain.invoke(null, new Object[]{new String[]{"a","b","c"}});//方式二
			
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		
	}
}

控制台输出：

main方法执行了。。。

6、反射方法的其它使用之---通过反射运行配置文件内容

student类：

public class Student {
	public void show(){
		System.out.println("is show()");
	}
}

配置文件以txt文件为例子（pro.txt）：

className = cn.fanshe.Student
methodName = show

测试类：

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;
 
/*
 * 我们利用反射和配置文件，可以使：应用程序更新时，对源码无需进行任何修改
 * 我们只需要将新类发送给客户端，并修改配置文件即可
 */
public class Demo {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//通过反射获取Class对象
		Class stuClass = Class.forName(getValue("className"));//"cn.fanshe.Student"
		//2获取show()方法
		Method m = stuClass.getMethod(getValue("methodName"));//show
		//3.调用show()方法
		m.invoke(stuClass.getConstructor().newInstance());
		
	}
	
	//此方法接收一个key，在配置文件中获取相应的value
	public static String getValue(String key) throws IOException{
		Properties pro = new Properties();//获取配置文件的对象
		FileReader in = new FileReader("pro.txt");//获取输入流
		pro.load(in);//将流加载到配置文件对象中
		in.close();
		return pro.getProperty(key);//返回根据key获取的value值
	}
}

控制台输出：

is show()

需求：当我们升级这个系统时，不要Student类，而需要新写一个Student2的类时，这时只需要更改pro.txt的文件内容就可以了。代码就一点不用改动

要替换的student2类：

public class Student2 {
	public void show2(){
		System.out.println("is show2()");
	}
}

配置文件更改为：

className = cn.fanshe.Student2
methodName = show2

控制台输出：

is show2();

7、反射方法的其它使用之---通过反射越过泛型检查

泛型用在编译期，编译过后泛型擦除（消失掉）。所以是可以通过反射越过泛型检查的

测试类：

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
 
/*
 * 通过反射越过泛型检查
 * 
 * 例如：有一个String泛型的集合，怎样能向这个集合中添加一个Integer类型的值？
 */
public class Demo {
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
		strList.add("aaa");
		strList.add("bbb");
		
	//	strList.add(100);
		//获取ArrayList的Class对象，反向的调用add()方法，添加数据
		Class listClass = strList.getClass(); //得到 strList 对象的字节码 对象
		//获取add()方法
		Method m = listClass.getMethod("add", Object.class);
		//调用add()方法
		m.invoke(strList, 100);
		
		//遍历集合
		for(Object obj : strList){
			System.out.println(obj);
		}
	}
}

控制台输出：

aaa
bbb
100

以上がJava リフレクション: 基本的な使い方の詳細な説明の詳細内容です。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。