JAVA进阶之旅（二）——认识Class类，反射的概念，Constructor，Fiald，Method，反射Main方法，数组的反射和实践
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.Fiald
这里我们就模拟了一个类，作为反射的对象
public class FialdClass {
public int x;
publicint y;
public FialdClass(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
FialdClass fClass = new FialdClass(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 FialdClass {
public int x;
public int y;
public String str1 = "boy";
public String str2 = "bbq";
public String str3 = "hello";
public FialdClass(int x,int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
@Override
public String toString() {
return "FialdClass [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{
FialdClass fClass = new FialdClass(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！！！