java基礎之反射

来源:https://www.cnblogs.com/huizhipeng/archive/2018/12/11/10105823.html
-Advertisement-
Play Games

java基礎之反射 1. 類的載入、連接和初始化 1.1 類的載入 1.2 類的連接 1.3 類的初始化 1.4 類載入器 2. 反射 2.1 反射基本信息 2.1.1 Class對象 2.1.2 Java反射機制的類庫支持 2.2 反射的基本實現 2.2.1 獲取Class對象 2.2.2 獲取構... ...


目錄

java基礎之反射

1. 類的載入、連接和初始化

1.1 類的載入

  當程式主動使用某個類時，如果該類還沒有被載入到記憶體中，則系統會通過載入、連接、初始化這三個步驟對該類進行初始化。有時會把這一整個流程統稱為類載入或類初始化。
  類載入指的是將類的class文件讀入記憶體中，併為之創建一個 java.lang.Class 對象，也就是說程式使用任何類的時候，都會為其創建一個class對象。

1.2 類的連接

  類被載入之後，系統會為之生成一個Class對象，接著會進入連接階段，連接階段負責把類的二進位數據合併到JRE中。類的連接又分為下麵三個階段：

  • 驗證：確保被載入類的正確性
  • 準備：負責為類的靜態成員分配記憶體，並設置預設初始化值
  • 解析：將類中的符號引用替換為直接引用

1.3 類的初始化

  在java中對類變數指定初始值得方法有兩種：1. 聲明類變數時指定初始值；2. 使用靜態初始化塊為類變數指定初始值。

  • 類載入的時機
  1. 創建類的實例的時候
  2. 訪問類的靜態變數的時候
  3. 調用類的靜態方法的時候
  4. 使用反射方式來強制創建某個類或介面對應的java.lang.Class對象
  5. 初始化某個類的子類的時候
  6. 直接使用java.exe命令來運行某個主類

1.4 類載入器

  類載入器負責將.class文件載入到記憶體中，併為之生成對應的Class對象。類載入器負責載入所有的類，系統為所有載入到記憶體中的類生成一個java.lang.Class 的實例。

類載入器的組成：

  • Bootstrap ClassLoader 根類載入器 ： 也被稱為引導類載入器，負責Java核心類的載入，比如System類，在JDK中JRE的lib目錄下rt.jar文件中的類
  • Extension ClassLoader 擴展類載入器 ： 負責JRE的擴展目錄中jar包的載入，在JDK中JRE的lib目錄下ext目錄
  • System ClassLoader 系統類載入器 ： 負責在JVM啟動時載入來自java命令的class文件，以及classpath環境變數所指定的jar包和類路徑，主要是我們開發者自己寫的類

2. 反射

  Java反射就是在運行狀態中，對於任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法；對於任意一個對象，都能夠調用它的任意方法和屬性；並且能改變它的屬性。
  反射機制允許程式在運行時取得任何一個已知名稱的class的內部信息，包括包括其modifiers(修飾符)，fields(屬性)，methods(方法)等，並可於運行時改變fields內容或調用methods。那麼我們便可以更靈活的編寫代碼，代碼可以在運行時裝配，無需在組件之間進行源代碼鏈接，降低代碼的耦合度；還有動態代理的實現等等。

2.1 反射基本信息

  java程式中許多對象在運行時會出現兩種類型：運行時類型和編譯時類型，例如Person p = new Student()；這句代碼中p在編譯時類型為Person，運行時類型為Student。程式需要在運行時發現對象和類的真實信心。而通過使用反射程式就能判斷出該對象和類屬於哪些類。

2.1.1 Class對象

  Java文件被編譯後，生成了.class文件，JVM此時就要去解讀.class文件。當程式主動去使用某個類時，JVM會通過前面提到的三個步驟：載入、連接和初始化三個步驟對類進行初始化。被編譯後的Java文件.class也被JVM解析為一個對象，這個對象就是java.lang.Class。這樣當程式在運行時，每個java文件就最終變成了Class類對象的一個實例。我們通過Java的反射機制應用到這個實例，就可以去獲得甚至去添加改變這個類的屬性和動作，使得這個類成為一個動態的類。
  
  Class類的概念儘管很抽象，但是無疑，它是反射機制的起源，是Java語言中一個精巧美妙地設計。
  
  下麵是翻譯後的中文文檔的描述：
  Class類的實例表示正在運行的Java應用程式的類和介面。枚舉是一種類，註釋（註解）是一種介面。每個數組屬於被映射為Class對象的一個類，所有具有相同元素類型和維數的數組都共用該Class對象。基本的Java類型（boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double）和關鍵字 void 也表示為 Class 對象。Class沒有公用構造方法。Class對象是在載入類時由JVM以及通過調用類載入器中的defineClass方法自動構造的。

2.1.2 Java反射機制的類庫支持

  在深入到反射機制之前，先探析一下反射機制的定義和應用。反射機制定義：Java反射機制是在運行狀態時，對於任意一個類，都能夠直到這個類的所有屬性和方法；對於任意一個對象，都能夠調用它的任意一個方法和屬性。
  在Java中，Class類和java.lang.reflect類庫一起構成了對Java反射機制的支持。其中最常使用到的類是Constructor，Field，Method，而這三個類都繼承了一個介面java.lang.reflect.Member。

2.2 反射的基本實現

  實驗類

//因篇幅原因，實驗代碼未展示set，get等等常用方法
public class Cat {
    private String name = "";
    private String master = "";
    private int age = 0;

    public Cat() {  }
    private Cat(String name, String master) {   }
    public Cat(String name, String master, int age) {   }   
    
    public void eat() {
        System.out.println("小魚乾真好吃~");
    }

    private void play() {
        System.out.println("快來陪我玩~");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Cat [name=" + name + ", master=" + master + ", age=" + age + "]";
    }
}

2.2.1 獲取Class對象

  在java中獲取Class對象有三種方法：

  • 通過類名獲取：Class c1 = Student.class; 調用某各類的class屬性來獲取Class對象。
  • 通過對象獲取：Class c2 = stu.getClass(); 通過getClass方法，該方法是Object類下的一個方法。
  • 通過全類名獲取：Class c3 = Class.forName("全限定類名"); 會有一個ClassNotFoundException異常
public static void main(String[] args) throws Exception {
    Cat c = new Cat();
    
    Class cat1 = Class.forName("algorithms.sort.Cat");
    Class cat2 = Cat.class;
    Class cat3 = c.getClass();

    System.out.println(cat1 == cat2);
    System.out.println(cat2 == cat3);
}
//輸出結果
true
true

2.2.2 獲取構造器並創建對象

  • getConstructors()：返回了表示此類公共構造方法的Constructor對象數組。
  • getDeclaredConstructors()：這個方法返回Constructor對象的所有構造方法。
      
      獲取構造器
public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class cat = Cat.class;
    //獲取所有公共構造方法
    Constructor<?> cons[] = cat.getConstructors();
    for (Constructor<?> con : cons) {
        System.out.println("getConstructors-----------" + con);
    }
    System.out.println("**************************************");
    //獲取所有構造方法
    Constructor<?> cons2[] = cat.getDeclaredConstructors();
    for (Constructor<?> con2 : cons2) {
        System.out.println("getDeclaredConstructors---" + con2);
    }
}
//輸出結果
getConstructors-----------public algorithms.sort.Cat(java.lang.String,java.lang.String,int)
getConstructors-----------public algorithms.sort.Cat()
**************************************
getDeclaredConstructors---public algorithms.sort.Cat(java.lang.String,java.lang.String,int)
getDeclaredConstructors---private algorithms.sort.Cat(java.lang.String,java.lang.String)
getDeclaredConstructors---public algorithms.sort.Cat()

  
  創建對象

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class cat = Cat.class;
    //使用公共構造器實例化對象
    Constructor<?> cons1 = cat.getConstructor();
    //使用私有構造器實例化對象
    Constructor<?> cons2 = cat.getDeclaredConstructor(String.class,String.class);
    Cat cat1 = (Cat)cons1.newInstance();
    //私有的構造方法反射後要打開許可權才能進行相應操作
    cons2.setAccessible(true);
    Cat cat2 = (Cat)cons2.newInstance("tom","denny");
    System.out.println(cat1);
    System.out.println(cat2);
}
//輸出結果
Cat [name=, master=, age=0]
Cat [name=tom, master=denny, age=0]

   在創建對象的過程中，值得註意的是如果反射的構造方法是私有的，那麼要打開訪問許可權才能進行對象的實例化；也就是使用cons2.setAccessible(true);語句的原因。

2.2.3 獲取成員變數和成員方法

  
  獲取成員變數

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class cat = Cat.class;
    //獲取構造器
    Constructor<?> cons = cat.getConstructor(String.class,String.class,int.class);
    //實例化對象
    Cat cat1 = (Cat)cons.newInstance("tom","denny",5);
    System.out.println(cat1);
    System.out.println("****************");
    
    Field fields = cat.getDeclaredField("name");
    //打開訪問許可權限制
    fields.setAccessible(true);
    fields.set(cat1, "jack");
    System.out.println(cat1);
}
//輸出結果
Cat [name=tom, master=denny, age=5]
****************
Cat [name=jack, master=denny, age=5]

  獲取成員方法

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class cat = Cat.class;
    //獲取構造器
    Constructor<?> cons = cat.getConstructor(String.class, String.class, int.class);
    //實例化對象
    Cat cat1 = (Cat) cons.newInstance("tom", "denny", 5);
    System.out.println(cat1);
    System.out.println("****************");

    //獲取私有和公共成員方法
    Method method1 = cat.getDeclaredMethod("setName", String.class);
    Method method2 = cat.getDeclaredMethod("eat");
    method1.setAccessible(true);
    method1.invoke(cat1, "petter");
    System.out.println(cat1);
    method2.invoke(cat1);
}
//輸出結果
Cat [name=tom, master=denny, age=5]
****************
Cat [name=petter, master=denny, age=5]
小魚乾真好吃~

2.2.4 反射越過泛型檢查

public static void main(String[] args) throws Exception  {
    //泛型只在編譯期進行檢查，在運行期會被擦除
    ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
    list.add(111);
    list.add(222);
    //拿到位元組碼文件，位元組碼文件屬於運行期
    Class cla = Class.forName("java.util.ArrayList");
    Method meth = cla.getMethod("add", Object.class);
    meth.invoke(list, "abc");
    System.out.println(list);
}
//輸出結果
[111, 222, abc]

您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 結構型模式之代理模式
    代理模式(Proxy Pattern)也叫委托模式，是一個使用率非常高的模式。 定義： 為其他對象提供一種代理以控制對這個對象的訪問。 代理模式是一項基本的設計技巧，許多其他的模式，如狀態模式、策略模式、訪問者模式本質上也採用了代理模式。類圖如下所示。 代理模式提供以下3個角色。 抽象主題（Subj ...
  • Java 11 已發佈，String 還能這樣玩！
    在文章《 "Java 11 正式發佈，這 8 個逆天新特性教你寫出更牛逼的代碼" 》中，我有介紹到 Java 11 的八個新特性，其中關於 String 加強部分，我覺得有點意思，這裡單獨再拉出來講。 Java 11 增加了一系列的字元串處理方法，如以下所示。 最有意思的是 和 方法了，來看下還能怎 ...
  • mybatis插件機制
    [TOC] mybatis插件機制 mybatis的插件機制使用動態代理實現，不瞭解的朋友請先瞭解代理模式和動態代理；插件本質是功能增強，那麼它如果需要對某個方法進行增強，首先要攔截這個方法，其實也就類似於攔截器，mybatis的插件在代碼中定義為Interceptor，也就是攔截器；後面統一稱作攔 ...
  • python 刪除大表數據
    #!/usr/bin/env python # encoding: utf-8 #@author: 東哥加油! #@file: del_tb_bigtable_statistic.py #@time: 2018/11/21 15:39 import pymysql import datetime i... ...
  • Mybatis關聯查詢之一對多和多對一XML配置詳解
    平時在開發過程中dao、bean和XML文件都是自動生成的，很少寫XML的配置關係，今天記錄一下mybatis的關聯查詢中的多對一和一對多的情況。 首先是有兩張表(學生表Student和老師Teacher表)，為了更易懂，這裡只設置了最簡單的幾個必要欄位。表結構如下圖: Student表： ​ Te ...
  • 圖解分散式系統架構演進之路
    0、介紹 本篇文章是在我看完《從零開始學架構》之後，以架構演變為主線，梳理了一下演變過程中出現的問題以及解決方案，文章中引用了這本書的一些內容和圖片 分散式和集群的概念經常被搞混，現在一句話讓你明白兩者的區別。 分散式：一個業務拆分成多個子業務，部署在不同的伺服器上集群：同一個業務，部署在多個伺服器 ...
  • windows中用bat腳本更改環境變數
    機房同傳了新的系統，不使用dev的話每次開機都要重新更改環境變數(其實也可以在編譯命令里添加絕對路徑)。所以就去學習了一下用bat腳本更改pat ...
  • Flask路由與藍圖Blueprint
    需求分析： 當一個龐大的系統中有很多小模塊，在分配路由的時候怎麼處理呢？全部都堆到一個py程式中，調用@app.route? 顯然這是很不明智的，因為當有幾十個模塊需要寫路由的時候，這樣程式員寫著寫著自己就暈掉了。同時也違背了面向對象設計原則中的控制反轉原則。模塊與模塊之間應該不要太緊密的依賴，高級 ...
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