怎麼理解java反射?
概述
Java 反射是可以讓我們在執行時間取得類別的方法、屬性、父類別、介面等類別的內部資訊的機制。也就是說,反射本質上是一個「反著來」的過程。當我們透過new創建一個類別的實例時,實際上是由Java虛擬機根據這個類別的Class物件在運行時構建出來的,而反射是透過一個類別的Class物件來獲取它的定義信息,從而我們可以訪問到它的屬性、方法,知道這個類別的父類別、實作了哪些介面等資訊。
Class類別
我們知道使用javac能夠將.java檔案編譯為.class文件,這個.class檔案包含了我們對類別的原始定義資訊(父類別、介面、建構器、屬性、方法等)。 .class檔案在運行時會被ClassLoader載入到Java虛擬機器(JVM)中,當一個.class檔案被載入後,JVM會為之產生一個Class對象,我們在程式中透過new實例化的物件其實是在運行時根據對應的Class物件建構出來的。確切的說,這個Class物件其實是java.lang.Class8742468051c85b06f0a0af9e3e506b5c泛型類別的一個實例,例如Class3a588aab6ae1f766128f21e776d37218物件就是為一個封裝了MyClass類別的定義資訊的Class8742468051c85b06f0a0af9e3e506b5c實例。由於java.lang.Class8742468051c85b06f0a0af9e3e506b5c類別不存在公有建構器,因此我們不能直接實例化這個類,我們可以透過以下方法取得一個Class物件。
在下面的講解中,我們將以People類別和Student類別為例:
public class People { private String name; private int age; public People(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public int getAge() { return age; } public String getName() { return name; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public void setName(String name) { this.name = name; } public void speak() { System.out.println(getName() + " " + getAge()); } } public class Student extends People { private int grade; public Student(String name, int age) { super(name, age); } public Student(String name, int age, int grade) { super(name, age); this.grade = grade; } public int getGrade() { return grade; } public void setGrade(int grade) { this.grade = grade; } private void learn(String course) { System.out.println(name + " learn " + course); } }
透過類別名稱取得Class物件
若在編譯期間知道一個類別的名字,我們可以這樣取得它的Class物件:
Class<People> peopleClass = People.class;
還有一種根據類別的完整路徑名取得Class物件的方法如下所示:
//假设People类在com.test包中 Class<People> peopleClass = Class.forName("com.test.People");
注意,Class.forName()方法的參數必須是一個類別的全路徑名。實際上,只要我們「import com.test.People",就可以直接透過」People.class"取得他的Class對象,而不用寫出全路徑這麼麻煩。 (若在呼叫Class.forName()方法時,沒有在classpath找到對應的類,會拋出ClassNotFoundException。)
透過物件本身取得其Class物件
People people = new People("Bill", 18); Class<People> peopleClass = people.getClass();
透過反射取得類的建構器
一旦我們取得了People的Class 對象,我們便可以透過這個Class 物件取得到People類別的原始定義資訊。首先,我們來取得People類別的建構器對象,有了這個建構器對象,我們便能夠建構出一個People對像出來。例如,我們可以在Student.java中加入以下程式碼:
public static void main(String[] args) { Class<People> pClass = People.class; try { Constructor<People> constructor = pClass.getConstructor(String.class, int.class); People people = constructor.newInstance("Bill", 18); people.speak(); } catch (Exception e) { } }
在上面,我們呼叫getConstructor方法來取得一個People類別的建構器對象,由於我們想要取得的建構器的形參類型為String和int,所以我們傳入String.class和int.class。有了建構器對象,我們便可以呼叫newInstance方法來建立一個people對象。
注意,當透過反射取得到類別的Constructor、Method、Field物件後,在呼叫這些物件的方法之前,先將此物件的accessible 標誌設為true,以取消Java 語言存取檢查,可以提升反射速度。如以下程式碼所示:
Constructor<People> constructor = peopleClass.getConstructor(String.class, int.class); // 设置 constructor 的 Accessible属性为ture以取消Java的访问检查 constructor.setAccessible(true);
透過反射取得類別中宣告的方法
取得目前類別中宣告的方法(不包括從父類別繼承來的)
要取得目前類別中宣告的所有方法可以透過Class 中的getDeclaredMethods 函數,它會取得到目前類別中宣告的所有方法(包括private、public、static等各種方法),它會傳回一個Method物件數組,其中的每個Method物件即表示了一個類別中聲明的方法。想要取得指定的方法,可以呼叫getDeclaredMethod(String name, Class...8742468051c85b06f0a0af9e3e506b5c parameterTypes)。如以下程式碼所示:
private static void showDeclaredMethods() { Student student = new Student("Bill", 18); //获取Student类声明的所有方法 Method[] methods = student.getClass().getDeclaredMethods(); try { //获取learnMethod对象(封装了learn方法) Method learnMethod = student.getClass().getDeclaredMethod("learn", String.class); //获取learn方法的参数列表并打印出来 Class<?>[] paramClasses = learnMethod.getParameterTypes() ; for (Class<?> class : paramClasses) { System.out.println("learn方法的参数: " + class.getName()); } //判断learn方法是否为private System.out.println(learnMethod.getName() + " is private " + Modifier.isPrivate(learnMethod.getModifiers())); //调用learn方法 learnMethod.invoke(student, "Java Reflection"); } catch (Exception e) { } }
取得目前類別和父類別中宣告的公有方法
要取得目前類別以及父類別中宣告的所有public 方法可以呼叫getMethods 函數,而要取得某個指定的public方法,可以呼叫getMethod方法。請看以下程式碼:
private static void showMethods() { Student student = new Student("mr.simple"); // 获取所有public方法(包括Student本身的和从父类继承来的) Method[] methods = student.getClass().getMethods(); try { //注意,通过 getMethod只能获取public方法,若尝试获取private方法则会抛出异常 Method learnMethod = student.getClass().getMethod("learn", String.class); } catch (Exception e) { } }
透過反射取得類別中定義的屬性
取得屬性與取得方法是類似的,只不過把對getMethods() / getDeclaredMethods()方法的呼叫換成了對getFields() / getDeclaredFields()方法的呼叫。
取得目前類別中定義的屬性(不包括從父類別繼承來的屬性)
要取得目前類別中定義的所有屬性(包括private、public、static等各種屬性)可以呼叫Class物件的getDeclaredFields函數;要取得指定的屬性,可以呼叫getDeclaredField。如以下程式碼所示:
private static void showDeclaredFields() { Student student = new Student("Bill", 18); // 获取当前类中定义的所有属性 Field[] fields = student.getClass().getDeclaredFields(); try { // 获取指定的属性 Field gradeField = student.getClass().getDeclaredField("grade"); // 获取属性值 System.out.println("The grade is : " + gradeField.getInt(student)); // 设置属性值 gradeField.set(student, 10); } catch (Exception e) { } }
取得目前類別和父類別中定義的public屬性
要取得目前類別和父類別中定義的所有public 屬性可以呼叫Class物件的getFields 函數,而要取得某個指定的public屬性,可以呼叫getField方法,如以下程式碼所示:
private static void showFields() { Student student = new Student("Bill", 18); // 获取当前类和父类的所有public属性 Field[] publicFields = student.getClass().getFields(); }
透過反射取得類別的父類別及類別所實作的介面
获取父类
调用Class对象的getSuperClass方法即可,如以下代码所示:
Student student = new Student("Bill", 18); Class<?> superClass = student.getClass().getSuperclass();
获取所实现的接口
要知道一个类实现了哪些接口,只需调用Class对象的getInterfaces方法,如以下代码所示:
private static void showInterfaces() { Student student = new Student("Bill", 19); Class<?>[] interfaces = student.getClass().getInterfaces(); }
以上是怎麼理解java反射的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!