JAVA 学习笔记 - 反射机制

1.   JAVA反射机制的概念

2. 怎样实例化一个 Class对象

Class.forName(包名.类名);

对象.getClass();

类.class;

============================代码===================================

package org.liys.getclass;
class Y{

};

public class GetClass02{

public static void main(String args[]){

Class<?> c1 = null;
Class<?> c2 = null;
Class<?> c3 = null;

//日常开发中常用的一种实例化形式
try{
c1 = Class.forName("org.liys.getclass.Y");
}catch(ClassNotFoundException e){}

c2 = new Y().getClass(); //通过object类中的方法实例化
c3 = Y.class; //通过类.class实例化
System.out.println(c1.getName());
System.out.println(c2.getName());
System.out.println(c3.getName());
}

}

3.Class类的使用

用Class类的newInstance来替代掉一般的new操作。

不过需要保证的是，类的申明中，需要有无参构造函数。

.....

Class<?> c = null;

c = Class.forName(包名.类名);

类的实例化对象 =  (类) c.newInstatnce(); （object 向下转型）

对象.setName(), 对象.setage();

......

很少会用带有有参构造函数的类来做实例化，但如果有的话，可以用Constructor来解决。

使用getConstructors来获取该类所有的构造函数 cons[]，并用下标来调用cons[0],cons[1]。

===========================代码=============================

package org.liys.newinstance;
import java.lang.reflect.Constructor;
class Person{

private String name;
private int age;

public Person(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;

}
public void setName(String name){
this.name = name;
}
public void setAge(int age){
this.age = age;
}
public String getName(){
return this.name;
}
public int getAge(){
return this.age;
}

public String toString(){
return "姓名: " + this.name + " 年龄: "+ this.age;
}
}

public class GetPerson{

public static void main(String args[]){

Class<?> c = null;

try{
c = Class.forName("org.liys.newinstance.Person");
} catch(ClassNotFoundException e){
e.printStackTrace();
}
Person p = null;
Constructor<?> cons[] = null;
cons = c.getConstructors();
try{
p = (Person) cons[0].newInstance("李柯",30);
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
//p.setName("李柯");
//p.setAge(30);
System.out.println(p);

}

}

4.取得类(.class)的结构

最重要是获取类的对象， Class<?> c1 = Class.forName(报名.类名);

a. 获取类的父类   从java doc中查询 Class中获取父类的方法

Class<?> c2 = c1.getSuperclass();     .....c2.getName();

b.获取该类中所有的方法，包括方法的参数，抛出异常，返回值等

通过Class中的getMethods()方法获得所有的方法包括从父类继承的方法

或者通过Class中的getDeclaredMethods() 方法，只是获得该类中定义的方法。

然后再根据Method类去查如何获得函数的参数，返回值，权限范围，抛出异常等

代码=========================================================================

package org.lxh.demo15;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
public class GetMethodDemo {
public static void main(String args[]){

Class<?> c1 = null;
try{
c1 = Class.forName("org.lxh.demo15.Person");  //获取类对象
}catch(ClassNotFoundException e){
e.printStackTrace();
}

Method[] m = c1.getMethods();   //获取类中所有的方法
String mod = null;
String parm = "";
String Except = "";
for(int i=0; i<m.length;i++){      
parm = "";
Except = "";
mod = Modifier.toString(m[i].getModifiers());  //获取方法的权限访问范围

Class<?> rettype = m[i].getReturnType();     //获取方法的返回值

Class<?>[] p = m[i].getParameterTypes();    //获取方法中的参数  
for(int j= 0;j<p.length;j++){

parm = parm + p[j].getName() +" arg["+j+"]";
if (j < (p.length -1)){
parm = parm + ",";
}

}

Class<?>[] Ex = m[i].getExceptionTypes();  //获取方法抛出的异常，一是Class类型
if (Ex.length > 0){
Except = " throws ";
for(int j= 0;j<Ex.length;j++){

Except = Except + Ex[j].getName() ;
if (j < (Ex.length -1)){
Except = Except + ",";
}

}
}

System.out.println(mod + " " +rettype+" "+ m[i].getName() +"("+parm+")" +" "+Except);

}

}

}

c.获取实现的接口类

........

Class<?> c[] = c1.getInterfaces() ; // 以数组形式返回实现的全部接口
for(int i=0;i<c.length;i++){
System.out.println("实现的接口名称：" + c[i].getName()) ; // 输出接口名称
}

........

d.获取类的属性

Field f[] = c1.getDeclaredFields() ; // 取得本类中的属性

Field f[] = c1.getFields() ; // 取得本类中的公共属性包括继承自父类或实现的接口类中的

.......

Field f[] = c1.getFields() ; // 取得本类中的公共属性
for(int i=0;i<f.length;i++){
Class<?> r = f[i].getType() ; // 得到属性类型     
int mo = f[i].getModifiers() ; // 得到修饰符的数字
String priv = Modifier.toString(mo) ; // 还原修饰符

System.out.print(priv + " ") ;
System.out.print(r.getName() + " ") ; // 得到属性类型
System.out.print(f[i].getName()) ; // 输出属性名称
System.out.println(" ;") ;

}

..........

e.获取类的所有构造方法

Constructor<?> con[] = c1.getConstructors() ;

之后与Method相同，查找Constructor 的参数，访问权限范围。

5. Java反射机制的深入研究

a.怎样执行给定.class类文件中的无参函数

Class c1 = Class.forName(包名.类名);

　Method mt  = c1.getMethod(方法名);　

mt.invoke(c1.newInstance());

代码==================================================

...

Class<?> c1 = null;
try{
c1 = Class.forName("org.lxh.demo15.Person");
Method mt = null;

mt = c1.getMethod("sayChina");

mt.invoke(c1.newInstance());
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}

...

b.怎样执行给定.class类文件中的带参函数

Class c1 = Class.forName(包名.类名);

　Method mt  = c1.getMethod(方法名, 参数类型.class);　

mt.invoke(c1.newInstance(),参数);

代码=========================================

......

Class<?> c1 = null;
try{
c1 = Class.forName("org.lxh.demo15.Person");
Method mt = null;

mt = c1.getMethod("sayHello",String.class,int.class);

String tmp = (String) mt.invoke(c1.newInstance(),"李柯",31);

System.out.println(tmp);
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}

..........

b.怎样执行给定.class类文件中的get set函数

先写一个将第一个字母变大写的函数，以方便getMethod方法获取getName等方法名

写setter, getter函数，主要为了实现各个类型参数的统一接口赋值。

代码=====================================================

public static void main(String args[]){

Class<?> c1 = null;
Object obj = null;
try{
c1 = Class.forName("org.lxh.demo15.Person");
obj = c1.newInstance();

setter(obj,"name","李宇扬",String.class);
setter(obj,"age",5,int.class);

String name = (String)getter(obj,"name");
int age = (int)getter(obj,"age");

System.out.println("我的名字叫"+ name +"今年 "+age+" 岁啦 ");

}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}

}

public static void setter(Object obj,String attr,Object val,Class<?> c){

String temp = "set" + getUpperStr(attr);
try{
System.out.println(temp);
Method mt = obj.getClass().getMethod(temp,c);
mt.invoke(obj,val);
}catch(Exception e){}
}

public static Object getter(Object obj,String attr) throws Exception{
String temp = "get" + getUpperStr(attr);
System.out.println(temp);
Method mt = null;
try{
mt = obj.getClass().getMethod(temp);
return mt.invoke(obj);
}catch(Exception e){
return null;
}

}

public static String getUpperStr(String str){
String temp = str.substring(0,1). toUpperCase()+ str.substring(1);
return temp;
}

c.怎样获取数组对象的类型，长度，内容

通过java.lang.reflect.Array类获取

Array.getLength(obj),  obj.getClass().getComponentType().getName;  Array.get(obj,index);

代码==================================

int arr[] = {1,2,3,4,5};
int arrlen = 0;
arrlen=Array.getLength(arr);
String tp = arr.getClass().getComponentType().getName();

System.out.println(tp + "类型的数组长度为 "+ arrlen);
System.out.println(tp + "类型数组的第一个元素 "+ Array.get(arr,0));

Array.set(arr,0,9);
System.out.println(tp + "类型数组的第一个元素 "+ Array.get(arr,0));

d.怎样改变数组的大小
  还是通过Array类，的newInstance(Class<?>,int length)，新建一个数组对象

然后通过System.arraycopy(oldstr,0,newstr,0,oldlength);

代码==============================================================

public static void main(String args[]){

int arr[] = {1,2,3};

int arr_new[] = (int[]) arrayInc(arr,5);

print(arr_new);

String str[] ={"Johnson","Gloryia","Roy"};

String str_new[] = (String[])arrayInc(str,8);
print(str_new);
}

public static Object arrayInc(Object obj,int len){
Class<?> c = obj.getClass().getComponentType();
Object obq = Array.newInstance(c, len);
System.arraycopy(obj,0,obq,0,Array.getLength(obj)) ; // 拷贝内容

return obq;

}

public static void print(Object obj){

System.out.println("数组类型为 " + obj.getClass().getComponentType().getName());

System.out.println("数组长度为 " + Array.getLength(obj));

for(int i=0;i<Array.getLength(obj);i++){

System.out.print(Array.get(obj,i) + " ");

}

}

5. 动态代理的实现

以前都是一个接口类对应一个接口实现类，一个代理类，然后一个main函数执行。

如果实现类较多的话，代理类也会越来越多，会引起代码的重复。

因此出现了动态代理，只写一个代理类实现invocationHandler接口即可，可以调用所有的接口实现类。

代码====================================================================

思路: 比如对于打印机，虽然实现的操作接口一样，但不同品牌的实现类有不同的实现方法。

如果按老的办法，在工程中就会需要申明不通的实现类对象，在需要调用的地方调用。

现在只需要写出来一个动态代理类，根据设备的需要，动态将不通品牌的实现类对象绑定，并执行其公共接口函数即可。

不只是不同品牌的打印机，甚至于读卡器、身份证识别器，也都可以用这个动态代理，绑定执行，代理程序在这里只有一份代码。

动态代理类 实现 InvocationHandler接口，一个是实现invoke函数，函数中用math对象调用invoke函数。

最重要是动态代理实现与实现类对象的绑定，band，主要是调用Proxy.newProxyInstance函数。

main函数中调用的主要就是 代理类对象.方法。

import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;

interface Subject{
public String say(String name,int age);
}

class RealSubject implements Subject{
public String say(String name,int age){
return "姓名 :" + name + " 年龄:"+ age;
}
}

class MyInvocationHandler implements InvocationHandler{

private Object obj;

public Object band(Object obj){
this.obj = obj;                                  // 真实主题类
return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader() , obj.getClass().getInterfaces(), this);
}

public Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable{
return method.invoke(this.obj,args); // 调用方法
}
}

public class DynaProxyDemo{

public static void main(String args[]){
Subject sub = (Subject) new MyInvocationHandler().band(new RealSubject());

System.out.println(sub.say("李柯",30));
}
}

6.工厂设计模式

主要为了以后新增其他品牌的设备，只需要按照接口，写这个设备的实现类即可。

另外，在配置文件中将该设备的实现类配上，即可连接改设备。

代码===================================================================

package org.lixh.demo15;

import java.util.Properties ;
import java.io.File ;
import java.io.FileOutputStream ;
import java.io.FileInputStream ;

interface Fruit{
public String getFruit();
}

class Apple implements Fruit{

public String getFruit(){
return "苹果";
}
}

class Banana implements Fruit{

public String getFruit(){
return "香蕉";
}
}

class Init{
public static Properties getPro(){
Properties pro = new Properties() ;
File f = new File("d:\\fruit.properties") ; // 找到属性文件
try{
if(f.exists()){ // 文件存在
pro.load(new FileInputStream(f)) ; // 读取属性
}else{
pro.setProperty("apple","org.lxh.demo15.factorydemo02.Apple") ;
pro.setProperty("orange","org.lxh.demo15.factorydemo02.Orange") ;
pro.store(new FileOutputStream(f),"FRUIT CLASS") ;
}
}catch(Exception e){}
return pro ;
}
};

class FactoryFruit{

public static Fruit getInstance(String className){
Fruit fr = null;
try{
fr = (Fruit)Class.forName(className).newInstance();
}catch (Exception e){

e.printStackTrace();
}

return fr;
}
}

public class FactoryDemo1{

public static void main(String args[]){

Properties pro = Init.getPro() ;
String temp = FactoryFruit.getInstance(pro.getProperty("apple")).getFruit();
System.out.println(temp);
}

}