Java中利用反射创建对象与执行方法
问题起源
在Java中一个很便利的东西就是注解,而注解中最最核心就是注解执行器,而理解注解执行器就涉及到Java的反射原理。
为此,我们来通过简单的程序来了解Java反射是如何应用的。
JDK中的反射包
Java是静态语言,但是Java的反射原理使得Java具有的动态性。
使用Java的反射,不需要引入任何额外的jar包或者是maven依赖,在其基本的JDK中就有,其路径为:com.lang.reflect
。
反射的基本形式
如下所示,有一个简单的类:Student
package com.qw.reflect;
public class Student {
private String name;
private int age;
}
我们现在通过反射获取其内部属性,并打印名称,程序如下:
public static void main(String[] args) {
Object s = new Student();
Field[] fields = s.getClass().getDeclaredFields();
for (Field f : fields) {
System.out.println(f.getName());
}
}
而且,特别需要注意到的是,上述代码中,我们声明的参数s
是一个父类型Object
,还不是子类型。当然,设置s
为子类型的时候也可以获取到。
反射中常用的类:
com.lang.reflect.Class
先来熟悉一下反射中常用的方法:如获取类的全名,通过反射创建类的对象等等。
Object o = new Student();
Class<?> clazz = o.getClass();
System.out.println(clazz.getName());
System.out.println(clazz.getSimpleName());
System.out.println(clazz.getCanonicalName());
System.out.println(clazz.getTypeName());
最终的输出结果为:
com.qw.reflect.Student
Student
com.qw.reflect.Student
com.qw.reflect.Student
getSimpleName
返回了最简单的类名,而其他方法返回的均为包含“包”路径的类名,专业名称为:“完全限定类名”。
反过来,知道了类的完整类名,我们能否创建类的对象呢?方式如下所示:
Class<?> clazz1 = Class.forName("com.qw.reflect.Student");
System.out.println(clazz1.getName());
System.out.println(clazz1.getSimpleName());
System.out.println(clazz1.getCanonicalName());
System.out.println(clazz1.getTypeName());
输出效果如下(实际上和上一端完全一样)
com.qw.reflect.Student
Student
com.qw.reflect.Student
com.qw.reflect.Student
java.lang.reflect.Modifier
Modifier为修饰符类,可以帮助我们获取类的修饰符,使用样例如下:
Class<?> clazz1 = Class.forName("com.qw.reflect.Student");
System.out.println(Modifier.isPublic(clazz1.getModifiers())); // true
System.out.println(Modifier.isAbstract(clazz1.getModifiers())); // false
System.out.println(Modifier.isProtected(clazz1.getModifiers()));// false
System.out.println(Modifier.isPrivate(clazz1.getModifiers()));// false
借助反射包中的类,我们可以获取对象的包信息,父类信息,所实现的接口信息等等,也能够获取类的构造器Constructor,类中的属性域Field,以及类中的方法Method。
其中需要注意的一点是,在反射中,获取父类或所实现的接口时,仅限于其直接使用implements
实现的接口,即在代码中直接写明的实现接口,而通过父类继承,实现的接口不会在反射中获取。
通过反射调用类中的方法
因为我本人更关心添加在方法上的注解,所以我也更关心在反射中对于方法的调用与获取。我们来看看如何通过反射调用类中的方法。
为此,我们给上面例子中的Student类添加一下方法:
package com.qw.reflect;
public class Student {
private String name;
private int age;
public boolean isYoung(int age) {
if (age < 18) {
System.out.println(age + "年纪是年轻");
return true;
} else {
System.out.println(age + "早已青春不再");
return false;
}
}
}
先来尝试获取一下类的方法:
Class<?> clazz1 = Class.forName("com.qw.reflect.Student");
Method[] methods = clazz1.getMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println(method.getName());
}
输出结果:
isYoung
wait
wait
wait
equals
toString
hashCode
getClass
notify
notifyAll
我们发现,除了Student本身的方法外,其继承的Object类中的方法也都被打印了出来。为了规避Object类的方法,我们可以使用getDeclaredMethods()
方法,如下:
Class<?> clazz1 = Class.forName("com.qw.reflect.Student");
Method[] methods = clazz1.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println(method.getName());
}
// 输出:isYoung
或者直接获取指定方法:
Class<?> clazz1 = Class.forName("com.qw.reflect.Student");
Method method = clazz1.getMethod("isYoung", int.class);
System.out.println(method.getName());
// 输出:isYoung
其中,getMethod的剩余参数表示获取方法所需要传参的类型。
接下来,重头戏,如何通过反射执行类中的方法呢:
Class<?> clazz1 = Class.forName("com.qw.reflect.Student");
Method method = clazz1.getMethod("isYoung", int.class);
Object o = clazz1.newInstance();
method.invoke(o, 15);
method.invoke(o, 20);
输出结果:
15年纪是年轻
20早已青春不再
需要注意的是,invoke方法的第一个参数是指定类的对象,因为isYoung
不是静态方法,必须要用指定的实体对象类执行。
总结
至此,我们已经大致了解了java中反射的基本概念,知道了如何通过反射调用指定类中的方法了。
然而设计到注解的另一个问题是,我们并不想在反射处理器中实际执行方法,而仅仅是监视方法的执行,这就涉及到另一个概念:AOP。
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