JAVA进阶之旅（二）——认识Class类，反射的概念，Constructor，Field，Method，反射Main方法，数组的反射和实践

JAVA进阶之旅（二）——认识Class类，反射的概念，Constructor，Field，Method，反射Main方法，数组的反射和实践

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我们继续聊JAVA，这次比较有意思，那就是反射了

一.认识Class类

想要反射，你就必须要了解一个类——Class，我们知道，java程序中的各个java类都属于同一事物，我们通常用Classliability描述对吧，反射这个概念从JDK1.2就出来了，历史算是比较悠久了，这个Class可不是关键字哦，这个是一个类，他代表的是一类事物；

• 我们归根结底就是拿到字节码对象

这里我们有三种方式是可以得到对应的实例对象（Class类型）

• 1.类名.class
• 2.对象.getClass
• 3.Class.forName(“类名”);—常用

我们写一个小程序来过一遍

public class CalssTest {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        String str1 = "liu";
        Class class1 = str1.getClass();
        Class class2 = String.class;
        Class class3 = Class.forName("java.lang.String");

        System.out.println(class1 == class2);
        System.out.println(class1 == class3);
        System.out.println(class2 == class3);

    }
}

通过打印的结果我们可以知道我们都是输出同一份字节码，所以结果都是true，我们再来看，我们的Class其实还有一个方法

System.out.println(class1.isPrimitive());
System.out.println(Integer.class == int.class);
System.out.println(int.class == Integer.TYPE);

打印的结果是true,false,true，那这三又是什么意思呢？这个就留给大家猜想一下，应该很容易就知道了的

• isPrimitive是否是基础类型或者原始类型

那我们的数组是什么类型呢？

宗旨，只要是在源程序中出现的类型，都有各自的Class类型，列入int[],Void等

二.反射的概念

好的。了解了Class类的神奇，我们就可以来看看反射的机制了

反射的概念：反射就是把JAVA类中的各种成分映射成相应的JAVA类，例如，一个java类中用一个Class类的对象来表示，一个类中的组成部分，成员变量，方法，构造方法，包等信息，也用一个个的JAVA类来表示，就像汽车是一个类，汽车中的发动机，变速箱也是一个类，表示JAVA的Class类要提供一系列的方法，来获取其中的变量，方法，构造方法，修饰符，包等信息，这些信息是用来相应类的实例对象表示，衙门是Field，Method，Contructor,Package等

一个类中的每一个成员都可以用相应的反射API类的一个实例对象来表示，通过调用Class来调用各种方法，我们接下来一个个讲

三.Constructor

代表的是某一个类的构造方法，我们用代码来看

public class CalssTest {

    public static void main(String[] args)throws NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {

        //得到String的StringBuffer构造方法
        Constructor<String> constructor = String.class.getConstructor(StringBuffer.class);
        String str = constructor.newInstance(new StringBuffer("str"));
        System.out.println(str);
    }
}

通过获得的方法用到上面相同类型的实例，再看newInstance，得到我们设置参数的构造方法，我们再来看下成员变量的反射

四.Field

这里我们就模拟了一个类，作为反射的对象

public class FieldClass {

    public int x;
    publicint y;

    public FieldClass(int x,int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

那我们实际的操作就是：

public class CalssTest {

    public static void main(String[] args){

        try {
            //首先为x,y 赋值
            FieldClass fClass = new FieldClass(10, 20);
            //反射成员变量
            Field field1 = fClass.getClass().getField("x");
            Field field2 = fClass.getClass().getField("y");
            //指定对象
            System.out.println(field1.get(fClass));
            System.out.println(field2.get(fClass));
        } catch (NoSuchFieldException e1) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e1.printStackTrace();
        } catch (SecurityException e1) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e1.printStackTrace();
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这样我们就可以直接反射到成员变量的值了，这里我们来做一个小练习来测试一下我们成员变量的反射的理解

练习题

• 假设我们有一个对象中，有许多的String类型成员变量，我们的需求就是把所有对应的字符串内容”b”改成”a”

题目有了我们整理下思路，首先要做的就是定义一个对象咯

public class FieldClass {

    public int x;
    public int y;
    public String str1 = "boy";
    public String str2 = "bbq";
    public String str3 = "hello";

    public FieldClass(int x,int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "FieldClass [x=" + x + ", y=" + y + ", str1=" + str1 + ", str2="
                + str2 + ", str3=" + str3 + "]";
    }
}

好的，这里有三个string类型的成员变量，那我们该怎么去反射呢？

/**
 * 假设我们有一个对象中，有许多的String类型成员变量，我们
 * 的需求就是把所有对应的字符串内容"b"改成"a"
 * @author LGL
 *
 */
public class CalssTest {

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

        FieldClass fClass = new FieldClass(5, 10);
        //得到所有的成員变量
        Field[] fields = fClass.getClass().getFields();
        for(Field field : fields){
            //过滤下String类型
            if(field.getType() == String.class){
                //取值
                String oldValue = (String) field.get(fClass);
                String newValue =  oldValue.replace("b", "a");
                field.set(fClass, newValue);
            }
        }
        System.out.println(fClass);
    }
}

这里思路还是比较清晰的，我们一步步的去过滤，最终更改了值

五.Method

如果前面的都是不怎么常用的，那这个我相信你绝对会喜欢，也就是方法，Method，我们来看看怎么用吧！

public class CalssTest {

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

        String str1 = "abc";
        //反射charAt方法
        Method method = String.class.getMethod("charAt", int.class);
        //作用对象 第几个
        System.out.println(method.invoke(str1, 2));
    }
}

这里我反射的是String的方法charAt，取第二个char，所以打印出来是c

这其实套用了一种专家模式，谁调用了这个数据，谁就是这个专家，现在我们思考一下，如果我们代码是这样写：

System.out.println(method.invoke(null, 2));

这里我们不传对象，而是传一个null进去，那我们知道这个Method是调用什么吗？而纵观之下，只有static修饰的静态方法是不需要对象的，那就说明他调用的是对象了；

在JDK1.4和JDK1.5中，invoke的参数是有些区别的，不过我们现在都1.8了，自然而然这个我们不需要去考虑和追究；

六.反射Main方法

我们现在来思考一下，如何通过反射去执行一个类的Main方法，这就比较好玩了，这里就相当于一个练习题了，而题目就是：

• 写一个程序，这个程序能够根据用户提供的类名，去执行该类的main方法

而我们的在写这段程序之前，我们就要思考一下了，我们观察main方法：

public static void main(String[] args) {
    //main方法
}

你是否已经发现，这个main方法的参数是一个数组，，如果我们通过反射来调用这个方法，那我们该如何为invoke方法传递参数呢？

在以前的老程序员可能会在纠结JDK1.4和JDK1.5的invoke区别，但是我们倒不用去考虑这些，因为我们的版本是JDK1.8，这样吧，我们先写个需要调用的类：

public class MainClass {

    public static void main(String[] args) {

        for (String arg : args) {

            System.out.println("Main:" + arg);
        }
    }
}

OK，这个类就是打印下数组的值，那我们真正的反射应该怎么去写尼？传统的调用方法是这样的：

MainClass.main(new String[] { "Hello" });

我们反射的话，就不是这么简单了，我们需要这样：

public class CalssTest {

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

        // MainClass.main(new String[] { "Hello" });
        // 指定类名
        // String className = args[0];
        // 指定Main方法
        Method main = Class.forName("MainClass").getMethod("main",
                String[].class);
        // 调用main方法
        main.invoke(null, (Object) new String[] { "Hello", "LGL" });
    }
}

这里为什么需要强转为Object?不是说好的传递数组吗？吗是因为JDK为了兼容老版本，如果你传递的是一个数组有多个值会进行拆包，我现在声明一个Object就是告诉他我这里只是一个对象，避免对象异常,我们看下输出的结果：

说明我们是调用成功了的；那这里就牵引出数组的反射和Object的关系了，我们继续来看；

七.数组的反射

数组实际上也是一个对象，这点我们一定要清楚，是吧

• 具有相同维数和元素类型的数组术语同一类型，即具有相同的Class实例对象
• 代表数组的Class实例对象的getSuperClass()方法返回的父类Object为对象的Class

这里我们以数组为例子就好了，我们来验证一下字节码：

int[] arr1 = { 3 };
int[] arr2 = { 4 };
//true
System.out.println(arr1.getClass() == arr2.getClass());
//[I
System.out.println(arr1.getClass().getName());

第一个为true也就验证了第一条，第二个输出的结果是[I，这个代表的是什么意思呢？[代表的是数组，I代表的是Int类型，也就是这个是int类型的数组

看一下JDK对照文档就行了

接下来，我们来看下数组的反射具体实践是什么样子的！

八.数组反射实践

我们出道题目好了在这样看起来可能更加生动形象一点

• 题目：怎么得到数组中的元素？

通过查看API文档，我们知道可以反射这个Array

那这个Array要怎么用呢？

假设我现在封装一个打印的方法，这个打印的方法很简单，我定义一个Object参数，你传进来什么，我就打印什么，那要是传递数组，我就一个个的打印，这样的理解应该就比较清晰了，那我们实际的操作你怎样的呢？

public class CalssTest {

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

        int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 10 };
        printObject(arr);
    }

    private static void printObject(Object obj) {
        // 拿到字节码
        Class<? extends Object> classs = obj.getClass();
        // 判断是否是数组
        if (classs.isArray()) {
            // 得到长度
            int len = Array.getLength(obj);
            // 取出每一个
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                System.out.print(Array.get(obj, i));
            }
        } else {
            System.out.println(obj);
        }
    }
}

但是如何你要问我这个数组的数据类型，我倒是没有获取到，不知为何！！！

好的，比较浅显的反射基础就偷偷的路过了，有兴趣的朋友可以了解下，也可以进群：555974449 一起来探讨探讨！