Java反射機制應用實踐

来源:https://www.cnblogs.com/lfs2640666960/archive/2018/03/06/8515420.html
-Advertisement-
Play Games

反射基礎 在應用反射機制之前，首先我們先來看一下如何獲取一個對象對應的反射類Class，在Java中我們有三種方法可以獲取一個對象的反射類。 通過getClass方法 在Java中，每一個Object都有一個getClass()方法，通過getClass方法我們可以獲取到這個對象對應的反射類： 1 ...


反射基礎

在應用反射機制之前，首先我們先來看一下如何獲取一個對象對應的反射類Class，在Java中我們有三種方法可以獲取一個對象的反射類。

通過getClass方法

在Java中，每一個Object都有一個getClass()方法，通過getClass方法我們可以獲取到這個對象對應的反射類：

1

2

String s = "ziwenxie";

Class<?> c = s.getClass();

通過forName方法

我們也可以調用Class類的靜態方法forName()：

1

Class<?> c = Class.forName("java.lang.String");

使用.class

或者我們也可以直接使用.class：

1

Class<?> c = String.class;

獲取類型信息

在文章開頭我們就提到反射的一大好處就是可以允許我們在運行期間獲取對象的類型信息，下麵我們通過一個例子來具體看一下。

首先我們在typeinfo.interfacea包下麵新建一個介面A：

1

2

package typeinfo.interfacea;

public interface A { void f(); }

接著我們在typeinfo.packageaccess包下麵新建一個介面C，介面C繼承自介面A，並且我們還另外創建了幾個用於測試的方法，註意下麵幾個方法的許可權都是不同的。

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

package typeinfo.packageaccess;

import typeinfo.interfacea.A;

class C implements A {

    public void f() { System.out.println("public C.f()"); }

    public void g() { System.out.println("public C.g()"); }

    protected void v () { System.out.println("protected C.v()"); }

    void u() { System.out.println("package C.u()"); }

    private void w() { System.out.println("private C.w()"); }

}

public class HiddenC {

    public static A makeA() { return new C(); }

}

在callHiddenMethod()方法中我們用到了幾個新的API，其中getDeclaredMethod()根據方法名用於獲取Class類指代對象自己聲明的某個方法，然後我們通過調用invoke()方法就可以觸發對象的相關方法：

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

package typeinfo;

import typeinfo.interfacea.A;

import typeinfo.packageaccess.HiddenC;

import java.lang.reflect.Method;

public class HiddenImplementation {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        A a = HiddenC.makeA();

        a.f();

        System.out.println(a.getClass().getName());

        // Oops! Reflection still allows us to call g():

        callHiddenMethod(a, "g");

        // And even methods that are less accessible!

        callHiddenMethod(a, "u");

        callHiddenMethod(a, "v");

        callHiddenMethod(a, "w");

    }

    static void callHiddenMethod(Object a, String methodName) throws Exception {

        Method g = a.getClass().getDeclaredMethod(methodName);

        g.setAccessible(true);

        g.invoke(a);

    }

}

從輸出結果我們可以看出來，不管是public，default，protect還是pricate方法，通過反射類我們都可以自由調用。當然這裡我們只是為了顯示反射的強大威力，在實際開發中這種技巧還是不提倡。

1

2

3

4

5

6

public C.f()

typeinfo.packageaccess.C

public C.g()

package C.u()

protected C.v()

private C.w()

上面我們只是測試了Method對象，感興趣的讀者在熟悉了反射的API之後，不妨測試一下Filed，這裡我們就不重覆了。

與註解相結合

在單元測試框架比如Junit中反射機制也得到了廣泛的應用，即通過註解的方式。下麵我們簡單地來瞭解一下如何通過反射機制來獲取相關方法的註解信息，比如說我們有下麵這樣一個業務場景，當用戶在修改自己密碼的時候，為了保證密碼的安全性，我們要求用戶的新密碼要滿足一些條件，比如說至少要包含一個非數字字元，不能與以前的密碼相同之類的條件等。

1

2

3

4

5

6

7

import java.lang.annotation.*

@Target(ElementType.METHOD)

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

public @interface UserCase {

    public int id();

    public String description() default "no description";

}

下麵是我們檢測密碼的工具類的實現：

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

public class PasswordUtils {

    @UserCase(id=47, description="Password must contain at least one numeric")

    public boolean validatePassword(String password) {

        return (password.matches("\\w*\\d\\w*"));

    }

    @UserCase(id=48)

    public String encryptPassword(String password) {

        return new StringBuilder(password).reverse().toString();

    }

    @UserCase(id=49, description="New passwords can't equal previously used ones")

    public boolean checkForNewPassword(List<String> prevPasswords, String password) {

        return !prevPasswords.contains(password);

    }

}

利用反射我們可以寫出更加清晰的測試代碼，其中getDeclaredMethods()方法可以獲取相關對象自己聲明的相關方法，而getAnnotation()則可以獲取Method對象的指定註解。

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

public class UseCaseTracker {

    public static void trackUseCases(List<Integer> useCases, Class<?> cl) {

        for(Method m : cl.getDeclaredMethods()) {

            UseCase uc = m.getAnnotation(UseCase.class);

            if(uc != null) {

                System.out.println("Found Use Case: " + uc.id() + " " + uc.description());

                useCases.remove(new Integer(uc.id()));

            }

        }

        for(int i : useCases) {

            System.out.println("Warning: Missing use case-" + i);

        }

    }

    public static void main(String[] args) {

        List<Integer> useCases = new ArrayList<Integer>();

        Collections.addAll(useCases, 47, 48, 49, 50);

        trackUseCases(userCases, PasswordUtils.class);

    }

}

解決泛型擦除

現在有下麵這樣一個業務場景，我們有一個泛型集合類List<Class<? extends Pet>>，我們需要統計出這個集合類中每種具體的Pet有多少個。由於Java的泛型擦除，註意類似List<? extends Pet>的做法肯定是不行的，因為編譯器做了靜態類型檢查之後，到了運行期間JVM會將集合中的對象都視為Pet，但是並不會知道Pet代表的究竟是Cat還是Dog，所以到了運行期間對象的類型信息其實全部丟失了。

為了實現我們上面的例子，我們先來定義幾個類： 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

public class Pet extends Individual {

    public Pet(String name) { super(name); }

    public Pet() { super(); }

}

public class Cat extends Pet {

    public Cat(String name) { super(name); }

    public Cat() { super(); }

}

public class Dog extends Pet {

    public Dog(String name) { super(name); }

    public Dog() { super(); }

}

public class EgyptianMau extends Cat {

    public EgyptianMau(String name) { super(name); }

    public EgyptianMau() { super(); }

}

public class Mutt extends Dog {

    public Mutt(String name) { super(name); }

    public Mutt() { super(); }

}

上面的Pet類繼承自Individual，Individual類的的實現稍微複雜一點，我們實現了Comparable介面，重新自定義了類的比較規則，如果不是很明白的話，也沒有關係，我們已經將它抽象出來了，所以不理解實現原理也沒有關係。

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

public class Individual implements Comparable<Individual> {

    private static long counter = 0;

    private final long id = counter++;

    private String name; // name is optional

    public Individual(String name) { this.name = name; }

    public Individual() {}

    public String toString() {

        return getClass().getSimpleName() + (name == null ? "" : " " + name);

    }

    public long id() { return id; }

    public boolean equals(Object o) {

        return o instanceof Individual && id == ((Individual)o).id;

    }

    public int hashCode() {

        int result = 17;

        if (name != null) {

            result = 37 * result + name.hashCode();

        }

        result = 37 * result + (int) id;

        return result;

    }

    public int compareTo(Individual arg) {

        // Compare by class name first:

        String first = getClass().getSimpleName();

        String argFirst = arg.getClass().getSimpleName();

        int firstCompare = first.compareTo(argFirst);

        if (firstCompare != 0) {

            return firstCompare;

        }

        if (name != null && arg.name != null) {

            int secendCompare = name.compareTo(arg.name);

            if (secendCompare != 0) {

                return secendCompare;

            }

        }

        return (arg.id < id ? -1 : (arg.id == id ? 0 : 1));

    }

}

下麵創建了一個抽象類PetCreator，以後我們通過調用arrayList()方法便可以直接獲取相關Pet類的集合。這裡使用到了我們上面沒有提及的newInstance()方法，它會返回Class類所真正指代的類的實例，這是什麼意思呢？比如說聲明new Dog().getClass().newInstance()和直接new Dog()是等價的。

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

public abstract class PetCreator {

    private Random rand = new Random(47);

    // The List of the different getTypes of Pet to create:

    public abstract List<Class<? extends Pet>> getTypes();

    public Pet randomPet() {

        // Create one random Pet

        int n = rand.nextInt(getTypes().size());

        try {

            return getTypes().get(n).newInstance();

        } catch (InstantiationException e) {

            throw new RuntimeException(e);

        } catch (IllegalAccessException e) {

            throw new RuntimeException(e);

        }

    }

    public Pet[] createArray(int size) {

        Pet[] result = new Pet[size];

        for (int i = 0; i < size; i++) {

           result[i] = randomPet();

        }

        return result;

    }

    public ArrayList<Pet> arrayList(int size) {

        ArrayList<Pet> result = new ArrayList<Pet>();

        Collections.addAll(result, createArray(size));

        return result;

    }

}

接下來我們來實現上面這一個抽象類，解釋一下下麵的代碼，在下麵的代碼中，我們聲明瞭兩個集合類，allTypes和types，其中allTypes中包含了我們呢上面所聲明的所有類，但是我們具體的類型實際上只有兩種即Mutt和EgypianMau，所以我們真正需要new出來的寵物只是types中所包含的類型，以後我們通過調用getTypes()便可以得到types中所包含的所有類型。

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

public class LiteralPetCreator extends PetCreator {

    @SuppressWarnings("unchecked")

    public static final List<Class<? extends Pet>> allTypes = Collections.unmodifiableList(

        Arrays.asList(Pet.class, Dog.class, Cat.class, Mutt.class, EgyptianMau.class));

    private static final List<Class<? extends Pet>> types = allTypes.subList(

        allTypes.indexOf(Mutt.class), allTypes.size());

    public List<Class<? extends Pet>> getTypes() {

        return types;

    }

}

總體的邏輯已經完成了，最後我們實現用來統計集合中相關Pet類個數的TypeCounter類。解釋一下isAssignalbeFrom()方法，它可以判斷一個反射類是某個反射類的子類或者間接子類。而getSuperclass()顧名思義就是得到某個反射類的父類了。

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

public class TypeCounter extends HashMap<Class<?>, Integer> {

    private Class<?> baseType;

    public TypeCounter(Class<?> baseType) {

        this.baseType = baseType;

    }

    public void count(Object obj) {

        Class<?> type = obj.getClass();

        if (!baseType.isAssignableFrom(type)) {

            throw new RuntimeException(

                obj + " incorrect type " + type + ", should be type or subtype of " + baseType);

        }

        countClass(type);

    }

    private void countClass(Class<?> type) {

        Integer quantity = get(type);

        put(type, quantity == null ? 1 : quantity + 1);

        Class<?> superClass = type.getSuperclass();

        if (superClass != null && baseType.isAssignableFrom(superClass)) {

            countClass(superClass);

        }

    }

    @Override

    public String toString() {

        StringBuilder result = new StringBuilder("{");

        for (Map.Entry<Class<?>, Integer> pair : entrySet()) {

            result.append(pair.getKey().getSimpleName());

            result.append("=");

            result.append(pair.getValue());

            result.append(", ");

        }

        result.delete(result.length() - 2, result.length());

        result.append("} ");

        return result.toString();

    }

}

喜歡的朋友可以點贊關註，一起學習進步


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • ES6學習筆記(3)
    參考書《ECMAScript 6入門》http://es6.ruanyifeng.com/字元串的擴展ES6之前只能識別\u0000 - \uFFFF 之間的字元，超過此範圍，識別會出錯；ES6彌補了這個錯誤 ES6擴展的新方法codePointAt "𠮷".CodePointAt(0)//返回超 ...
  • Vue2學習結合bootstrapTable遇到的問題
    Vue2學習 醒目中在使用bootstrapTable的時候，在table裡面會有操作結合vue使用過程中點擊相應的操作不會起作用 + 解決辦法 + 1、把事件綁定到父元素上即可，但要判斷什麼樣的需要點擊，用了v if實現的想要的渲染效果。或者（vue的事件綁定支持原生的event參數：event. ...
  • vue.js如何在標簽屬性中插入變數參數
    html的標簽的屬性，比如id、class、href需要動態傳遞參數，拼接字元串，查了一些資料，並沒有找到合適的解決方法，琢磨了一上午，終於試出了方法： v-bind:屬性=“ ‘字元串’+自定義變數名”，自己試了沒問題，有需要的朋友可以借鑒下！ 最後需要註意一下屬性一定是":屬性="這種形式才會起 ...
  • 菜單
    <!doctype html><html><head><meta charset="utf-8"><title>無標題文檔</title></head><style> *{margin:0;padding:0;list-style:none;}#menu{position:relative; wid ...
  • 解析setTimeout時間設置為0
    1、開胃菜，setTimeout為何物 首先看一下 上面對於 的解釋 很簡單， 只執行 一次，到底什麼時候執行取決於第二個參數 設定的毫秒數，所以很多人習慣上稱之為 ，無非就是延遲一段時間後再執行裡面的代碼。 正常情況下， 這句話並不會馬上輸出而是等1000毫秒以後會在瀏覽器的控制台輸出。 2、主菜 ...
  • vue2.x directive - 限制input只能輸入正整數
    onlyNum.js main.js 在component中只需要在input上加上v-limitNum就能生效。 ...
  • JavaWeb項目架構之NFS文件伺服器
    NFS簡介 NFS（Network File System）即網路文件系統。 主要功能：通過網路（區域網）讓不同的主機系統之間可以共用文件或目錄。 主要用途：NFS網路文件系統一般被用來存儲共用視頻，圖片，附件等靜態資源文件。 NFS存儲服務 無NFS文件共用存儲 當用戶A通過互聯網上傳文件時，經過 ...
  • 隨筆聊架構
    一、架構的定義 所謂一千個架構師中有一千種“最好的架構”模式。 “架構”是我們這行業種一個很常見的詞，表明其必然也是經歷了很長的歲月打磨所形成的一個詞。架構的這個詞出現的意義是什麼？為瞭解決什麼問題？只有把這2個問題想明白了，才能設計出一個良好的項目架構。 我認為 架構類似於畫房屋設計圖，在剛開始我 ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 移動開發（一）：使用.NET MAUI開發第一個安卓APP
    移動開發（一）：使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說，近來想嘗試開發一款安卓APP，考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP，畢竟是使用Visual Studio開發工具，使用起來也比較的順手，結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • wpf ToggleButton選中效果和一個登錄界面
    前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫，用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫，它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 彈幕樹洞項目功能新增篇
    項目地址 項目後端地址： https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址： ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址： http://tree ...
  • 第27篇 sqlserver2022詳細安裝步驟
    話不多說，直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載： https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe，運行開始下載SQL server； 二. ...
  • .NET 開源高性能 MQTT 類庫
    前言 隨著物聯網（IoT）技術的迅猛發展，MQTT（消息隊列遙測傳輸）協議憑藉其輕量級和高效性，已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫，為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog文檔翻譯系列（六） - 可用的接收器、增強器、格式化輸出
    Serilog支持多種接收器用於日誌存儲，增強器用於添加屬性，LogContext管理動態屬性，支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項，適用於不同需求。 ...
  • 警惕 Visual Studio 屬性求值副作用導致邏輯不符合預期
    目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據，爬取信息時需要模擬瀏覽器行為，否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下： 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • [使用目前最新版]HybridCLR6.9.0+YooAsset2.2.4實現純C# Unity熱更新方案 (一)
    1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時，無需重新下載客戶端進行安裝，而是在應用程式啟動的情況下，在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR，Xlua，ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles，Addressable， ...
  • 在 ASP.NET Core Web API 中使用操作篩選器統一處理通用操作
    本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺，其實像阿裡雲，騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後，它會送 ...
  • 第28篇 如何.net中實現高效可靠數據同步api
    通過以下方式可以高效，並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計，確保API端點明確，並使用適當的HTTP方法（如POST用於創建，PUT用於更新）。 設計清晰的請求和響應模型，以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證，確保接收到的數據符合預期格 ...
所有分類