java中的反射(一):https://www.cnblogs.com/KeleLLXin/p/14060555.html

目录

一、反射

1、class类

2、访问字段

3、调用方法

4、调用构造方法

5、获取继承对象

6、动态代理

二、sping中的反射

本篇内容,参考https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1255945147512512

本篇包括:

4、调用构造方法

5、获取继承对象

6、动态代理

调用构造方法

我们通常使用new操作符创建新的实例:Person p = new Person();

如果通过反射来创建新的实例,可以调用Class提供的newInstance()方法:Person p = Person.class.newInstance();

调用Class.newInstance()的局限是,它只能调用该类的public无参数构造方法。如果构造方法带有参数,或者不是public,就无法直接通过Class.newInstance()来调用。

为了调用任意的构造方法,Java的反射API提供了Constructor对象,它包含一个构造方法的所有信息,可以创建一个实例。Constructor对象和Method非常类似,不同之处仅在于它是一个构造方法,并且,调用结果总是返回实例:

public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取构造方法Integer(int):
Constructor cons1 = Integer.class.getConstructor(int.class);
// 调用构造方法:
Integer n1 = (Integer) cons1.newInstance(123);
System.out.println(n1); // 获取构造方法Integer(String)
Constructor cons2 = Integer.class.getConstructor(String.class);
Integer n2 = (Integer) cons2.newInstance("456");
System.out.println(n2);
}
}

运行结果

123
456

通过Class实例获取Constructor的方法如下:

getConstructor(Class...):获取某个public的Constructor;

getDeclaredConstructor(Class...):获取某个Constructor;

getConstructors():获取所有public的Constructor;

getDeclaredConstructors():获取所有Constructor。

注意Constructor总是当前类定义的构造方法,和父类无关,因此不存在多态的问题。

调用非public的Constructor时,必须首先通过setAccessible(true)设置允许访问。setAccessible(true)可能会失败。

小结

Constructor对象封装了构造方法的所有信息;

通过Class实例的方法可以获取Constructor实例:getConstructor(),getConstructors(),getDeclaredConstructor(),getDeclaredConstructors();

通过Constructor实例可以创建一个实例对象:newInstance(Object... parameters); 通过设置setAccessible(true)来访问非public构造方法。

获取继承关系

当我们获取到某个Class对象时,实际上就获取到了一个类的类型:

Class cls = String.class; // 获取到String的Class

还可以用实例的getClass()方法获取:

String s = "";
Class cls = s.getClass(); // s是String,因此获取到String的Class

最后一种获取Class的方法是通过Class.forName(""),传入Class的完整类名获取:

Class s = Class.forName("java.lang.String");

这三种方式获取的Class实例都是同一个实例,因为JVM对每个加载的Class只创建一个Class实例来表示它的类型。

获取父类的Class

有了Class实例,我们还可以获取它的父类的Class:

public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class i = Integer.class;
Class n = i.getSuperclass();
System.out.println(n);
Class o = n.getSuperclass();
System.out.println(o);
System.out.println(o.getSuperclass());
}
}

运行结果

class java.lang.Number
class java.lang.Object
null

运行上述代码,可以看到,Integer的父类类型是Number,Number的父类是Object,Object的父类是null。除Object外,其他任何非interface的Class都必定存在一个父类类型。

获取interface

由于一个类可能实现一个或多个接口,通过Class我们就可以查询到实现的接口类型。例如,查询Integer实现的接口:

public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class s = Integer.class;
Class[] is = s.getInterfaces();
for (Class i : is) {
System.out.println(i);
}
}
}

运行结果

interface java.lang.Comparable
interface java.lang.constant.Constable
interface java.lang.constant.ConstantDesc

运行上述代码可知,Integer实现的接口有如上。

要特别注意:getInterfaces()只返回当前类直接实现的接口类型,并不包括其父类实现的接口类型:

public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class s = Integer.class.getSuperclass();
Class[] is = s.getInterfaces();
for (Class i : is) {
System.out.println(i);
}
}
}

运行结果

interface java.io.Serializable

Integer的父类是Number,Number实现的接口是java.io.Serializable。

此外,对所有interface的Class调用getSuperclass()返回的是null,获取接口的父接口要用getInterfaces():

System.out.println(java.io.DataInputStream.class.getSuperclass()); // java.io.FilterInputStream,因为DataInputStream继承自FilterInputStream
System.out.println(java.io.Closeable.class.getSuperclass()); // null,对接口调用getSuperclass()总是返回null,获取接口的父接口要用getInterfaces()

如果一个类没有实现任何interface,那么getInterfaces()返回空数组。

继承关系

当我们判断一个实例是否是某个类型时,正常情况下,使用instanceof操作符:

Object n = Integer.valueOf(123);
boolean isDouble = n instanceof Double; // false
boolean isInteger = n instanceof Integer; // true
boolean isNumber = n instanceof Number; // true
boolean isSerializable = n instanceof java.io.Serializable; // true

如果是两个Class实例,要判断一个向上转型是否成立,可以调用isAssignableFrom():

// Integer i = ?
Integer.class.isAssignableFrom(Integer.class); // true,因为Integer可以赋值给Integer
// Number n = ?
Number.class.isAssignableFrom(Integer.class); // true,因为Integer可以赋值给Number
// Object o = ?
Object.class.isAssignableFrom(Integer.class); // true,因为Integer可以赋值给Object
// Integer i = ?
Integer.class.isAssignableFrom(Number.class); // false,因为Number不能赋值给Integer

小结

通过Class对象可以获取继承关系:

Class getSuperclass():获取父类类型;

Class[] getInterfaces():获取当前类实现的所有接口。

通过Class对象的isAssignableFrom()方法可以判断一个向上转型是否可以实现。

动态代理

我们来比较Java的class和interface的区别:

可以实例化class(非abstract);

不能实例化interface。

所有interface类型的变量总是通过向上转型并指向某个实例的:

CharSequence cs = new StringBuilder();

有没有可能不编写实现类,直接在运行期创建某个interface的实例呢?

这是可能的,因为Java标准库提供了一种动态代理(Dynamic Proxy)的机制:可以在运行期动态创建某个interface的实例。

什么叫运行期动态创建?听起来好像很复杂。所谓动态代理,是和静态相对应的。我们来看静态代码怎么写:

定义接口:

public interface Hello {
void morning(String name);
}

编写实现类:

public class HelloWorld implements Hello {
public void morning(String name) {
System.out.println("Good morning, " + name);
}
}

创建实例,转型为接口并调用:

Hello hello = new HelloWorld();
hello.morning("Bob");

这种方式就是我们通常编写代码的方式。

还有一种方式是动态代码,我们仍然先定义了接口Hello,但是我们并不去编写实现类,而是直接通过JDK提供的一个Proxy.newProxyInstance()创建了一个Hello接口对象。这种没有实现类但是在运行期动态创建了一个接口对象的方式,我们称为动态代码。JDK提供的动态创建接口对象的方式,就叫动态代理。

一个最简单的动态代理实现如下:

public class Main {
public static void main(String[] args) {
InvocationHandler handler = new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println(method);
if (method.getName().equals("morning")) {
System.out.println("Good morning, " + args[0]);
}
return null;
}
};
Hello hello = (Hello) Proxy.newProxyInstance(
Hello.class.getClassLoader(), // 传入ClassLoader
new Class[] { Hello.class }, // 传入要实现的接口
handler); // 传入处理调用方法的InvocationHandler
hello.morning("Bob");
}
} interface Hello {
void morning(String name);
}

运行结果

public abstract void Hello.morning(java.lang.String)
Good morning, Bob

在运行期动态创建一个interface实例的方法如下:

定义一个InvocationHandler实例,它负责实现接口的方法调用;

通过Proxy.newProxyInstance()创建interface实例,它需要3个参数:

使用的ClassLoader,通常就是接口类的ClassLoader;

需要实现的接口数组,至少需要传入一个接口进去;

用来处理接口方法调用的InvocationHandler实例。

将返回的Object强制转型为接口。

动态代理实际上是JDK在运行期动态创建class字节码并加载的过程,它并没有什么黑魔法,把上面的动态代理改写为静态实现类大概长这样:

public class HelloDynamicProxy implements Hello {
InvocationHandler handler;
public HelloDynamicProxy(InvocationHandler handler) {
this.handler = handler;
}
public void morning(String name) {
handler.invoke(
this,
Hello.class.getMethod("morning", String.class),
new Object[] { name });
}
}

其实就是JDK帮我们自动编写了一个上述类(不需要源码,可以直接生成字节码),并不存在可以直接实例化接口的黑魔法。

小结

Java标准库提供了动态代理功能,允许在运行期动态创建一个接口的实例;

动态代理是通过Proxy创建代理对象,然后将接口方法“代理”给InvocationHandler完成的。

下一篇,spring中的反射:https://www.cnblogs.com/KeleLLXin/p/14068083.html

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