面试官:Java 反射是什么?我回答不上来!

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2021年4月7日04:05:37
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反射是java语言的一个特性,它允程序在运行时(注意不是编译的时候)来进行自我检查并且对内部的成员进行操作。中就没有办法在程序中获得函数定义相关的信息。java.lang.reflect.Methods是用来描述某个类中单个方法的一个类。现在得到cls1就可以创建一个Role类的实例了,利用Class的newInstance方法相当于调用类的默认的构造器。以上就是反射机制的简单的使用,显然学过spring的朋友一定明白了,为什么可以通过配置文件就可以让我们获得指定的方法和变量,在我们创建对象的时候都是通过传进string实现的,就好像你需要什么,我们去为你生产,还有我们一直在用Object,这就说明java语言的动态特性,依赖性大大的降低了。

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面试官:Java 反射是什么?我回答不上来!

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来源:cnblogs.com/hxsyl

  • 一.概念

  • 二.常用方法  

  • 三.典型例题

  • 四.Method类

  • 五.数组的反射

  • 六.结束语

面试官:Java 反射是什么?我回答不上来!

一.概念

反射就是把Java的各种成分映射成相应的Java类。

Class类的构造方法是private,由JVM创建。

反射是java语言的一个特性,它允程序在运行时(注意不是编译的时候)来进行自我检查并且对内部的成员进行操作。例如它允许一个java的类获取他所有的成员变量和方法并且显示出来。Java 的这一能力在实际应用中也许用得不是很多,但是在其它的程序设计语言中根本就不存在这一特性。例如,Pascal、C 或者 C++ 中就没有办法在程序中获得函数定义相关的信息。(来自Sun)

JavaBean 是 reflection 的实际应用之一,它能让一些工具可视化的操作软件组件。这些工具通过 reflection 动态的载入并取得 Java 组件(类) 的属性。

反射是从1.2就有的,后面的三大框架都会用到反射机制,涉及到类"Class",无法直接new CLass(),其对象是内存里的一份字节码.

Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。枚举是一种类,注释是一种接口。每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类,所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。

基本的 Java类型(boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double)和关键字 void 也表示为 Class 对象。Class 没有公共构造方法。

Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的。

Person p1 = new Person();//下面的这三种方式都可以得到字节码CLass c1 = Date.class();p1.getClass();//若存在则加载,否则新建,往往使用第三种,类的名字在写源程序时不需要知道,到运行时再传递过来Class.forName("java.lang.String");

Class.forName()字节码已经加载到java虚拟机中,去得到字节码;java虚拟机中还没有生成字节码 用类加载器进行加载,加载的字节码缓冲到虚拟机中。

考虑下面这个简单的例子,让我们看看 reflection 是如何工作的。

import java.lang.reflect.*;public class DumpMethods {   public static void main(String args[]) {      try {           Class c = Class.forName("java.util.Stack");           Method m[] = c.getDeclaredMethods();           for (int i = 0; i < m.length; i++)               System.out.println(m[i].toString());      }      catch (Throwable e){            System.err.println(e);      }   }}public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.pop()public java.lang.Object java.util.Stack.push(java.lang.Object)public boolean java.util.Stack.empty()public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.peek()public synchronized int java.util.Stack.search(java.lang.Object)

这样就列出了java.util.Stack 类的各方法名以及它们的限制符和返回类型。这个程序使用 Class.forName 载入指定的类,然后调用 getDeclaredMethods 来获取这个类中定义了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用来描述某个类中单个方法的一个类。

以下示例使用 Class 对象来显示对象的类名:

void printClassName(Object obj) {       System.out.println("The class of " + obj +                     " is " + obj.getClass().getName());}

还可以使用一个类字面值(JLS Section 15.8.2)来获取指定类型(或 void)的 Class 对象。例如:

System.out.println("The name of class Foo is: "+Foo.class.getName());

在没有对象实例的时候,主要有两种办法。

//获得类类型的两种方式Class cls1 = Role.class;Class cls2 = Class.forName("yui.Role");

注意第二种方式中,forName中的参数一定是完整的类名(包名+类名),并且这个方法需要捕获异常。现在得到cls1就可以创建一个Role类的实例了,利用Class的newInstance方法相当于调用类的默认的构造器。

Object o = cls1.newInstance();//创建一个实例//Object o1 = new Role();   //与上面的方法等价

二.常用方法

1.isPrimitive(判断是否是基本类型的字节码)

public class TestReflect {    public static void main(String[] args) {        // TODO Auto-generated method stub        String str = "abc";        Class cls1 = str.getClass();        Class cls2 = String.class;        Class cls3 = null;//必须要加上null        try {            cls3 = Class.forName("java.lang.String");        } catch (ClassNotFoundException e) {            // TODO Auto-generated catch block            e.printStackTrace();        }        System.out.println(cls1==cls2);        System.out.println(cls1==cls3);        System.out.println(cls1.isPrimitive());        System.out.println(int.class.isPrimitive());//判定指定的 Class 对象是否表示一个基本类型。        System.out.println(int.class == Integer.class);        System.out.println(int.class == Integer.TYPE);        System.out.println(int[].class.isPrimitive());        System.out.println(int[].class.isArray());    }}

结果:

truetruefalsetruefalsetruefalsetrue

2.getConstructor和getConstructors()

java中构造方法没有先后顺序,通过类型和参数个数区分。

public class TestReflect {    public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException {        // TODO Auto-generated method stub        String str = "abc";        System.out.println(String.class.getConstructor(StringBuffer.class));    }}

3.Filed类代表某一类中的一个成员变量。

import java.lang.reflect.Field;public class TestReflect {    public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {        ReflectPointer rp1 = new ReflectPointer(3,4);        Field fieldx = rp1.getClass().getField("x");//必须是x或者y        System.out.println(fieldx.get(rp1));        /*         * private的成员变量必须使用getDeclaredField,并setAccessible(true),否则看得到拿不到         */        Field fieldy = rp1.getClass().getDeclaredField("y");        fieldy.setAccessible(true);//暴力反射        System.out.println(fieldy.get(rp1));    }}class ReflectPointer {    public int x = 0;    private int y = 0;    public ReflectPointer(int x,int y) {//alt + shift +s相当于右键source        super();        // TODO Auto-generated constructor stub        this.x = x;        this.y = y;    }}

三.典型例题

1.将所有String类型的成员变量里的b改成a。

import java.lang.reflect.Field;public class TestReflect {    public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {        ReflectPointer rp1 = new ReflectPointer(3,4);        changeBtoA(rp1);        System.out.println(rp1);    }    private static void changeBtoA(Object obj) throws RuntimeException, Exception {        Field[] fields = obj.getClass().getFields();        for(Field field : fields) {            //if(field.getType().equals(String.class))            //由于字节码只有一份,用equals语义不准确            if(field.getType()==String.class) {                String oldValue = (String)field.get(obj);                String newValue = oldValue.replace('b', 'a');                field.set(obj,newValue);            }        }    }}class ReflectPointer {    private int x = 0;    public int y = 0;    public String str1 = "ball";    public String str2 = "basketball";    public String str3 = "itcat";    public ReflectPointer(int x,int y) {//alt + shift +s相当于右键source        super();        // TODO Auto-generated constructor stub        this.x = x;        this.y = y;    }    @Override    public String toString() {        return "ReflectPointer [str1=" + str1 + ", str2=" + str2 + ", str3="                + str3 + "]";    }}

2.写一个程序根据用户提供的类名,调用该类的里的main方法。

为什么要用反射的方式呢?

import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;public class TestReflect {    public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {        String str = args[0];        /*         * 这样会数组角标越界,因为压根没有这个字符数组         * 需要右键在run as-configurations-arguments里输入b.Inter(完整类名)         *         */        Method m = Class.forName(str).getMethod("main",String[].class);        //下面这两种方式都可以,main方法需要一个参数        m.invoke(null, new Object[]{new String[]{"111","222","333"}});        m.invoke(null, (Object)new String[]{"111","222","333"});//这个可以说明,数组也是Object        /*         * m.invoke(null, new String[]{"111","222","333"})         * 上面的不可以,因为java会自动拆包         */    }}class Inter {    public static void main(String[] args) {        for(Object obj : args) {            System.out.println(obj);        }    }}

3.模拟instanceof操作符

class S {}public class IsInstance {   public static void main(String args[]) {      try {           Class cls = Class.forName("S");           boolean b1 = cls.isInstance(new Integer(37));           System.out.println(b1);           boolean b2 = cls.isInstance(new S());           System.out.println(b2);      }      catch (Throwable e) {           System.err.println(e);      }   }}

在这个例子中创建了一个S 类的 Class 对象,然后检查一些对象是否是S的实例。Integer(37) 不是,但 new S()是。

四.Method类

代表类(不是对象)中的某一方法。

import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;/* * 人在黑板上画圆,涉及三个对象,画圆需要圆心和半径,但是是私有的,画圆的方法 * 分配给人不合适。 * * 司机踩刹车,司机只是给列车发出指令,刹车的动作还需要列车去完成。 * * 面试经常考面向对象的设计,比如人关门,人只是去推门。 * * 这就是专家模式:谁拥有数据,谁就是专家,方法就分配给谁 */public class TestReflect {    public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {        String str = "shfsfs";        //包开头是com表示是sun内部用的,java打头的才是用户的        Method mtCharAt = String.class.getMethod("charAt", int.class);        Object ch = mtCharAt.invoke(str,1);//若第一个参数是null,则肯定是静态方法        System.out.println(ch);        System.out.println(mtCharAt.invoke(str, new Object[]{2}));//1.4语法    }}

五.数组的反射

Array工具类用于完成数组的反射操作。

同类型同纬度有相同的字节码。

int.class和Integer.class不是同一份字节码,Integer.TYPE,TYPE代表包装类对应的基本类的字节码 int.class==Integer.TYPE。

import java.util.Arrays;/* * 从这个例子看出即便字节码相同但是对象也不一定相同,根本不是一回事 * */public class TestReflect {    public static void main(String[] args) throws SecurityException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, Exception {        int[] a = new int[3];        int[] b = new int[]{4,5,5};//直接赋值后不可以指定长度,否则CE        int[][] c = new int[3][2];        String[] d = new String[]{"jjj","kkkk"};        System.out.println(a==b);//false        System.out.println(a.getClass()==b.getClass());//true        //System.out.println(a.getClass()==d.getClass());    //比较字节码a和cd也没法比        System.out.println(a.getClass());//输出class [I        System.out.println(a.getClass().getName());//输出[I,中括号表示数组,I表示整数        System.out.println(a.getClass().getSuperclass());//输出class java.lang.Object        System.out.println(d.getClass().getSuperclass());//输出class java.lang.Object        //由于父类都是Object,下面都是可以的        Object obj1 = a;//不可是Object[]        Object obj2 = b;        Object[] obj3 = c;//基本类型的一位数组只可以当做Object,非得还可以当做Object[]        Object obj4 = d;        //注意asList处理int[]和String[]的区别        System.out.println(Arrays.asList(b));//1.4没有可变参数,使用的是数组,[[I@1bc4459]        System.out.println(Arrays.asList(d));//[jjj, kkkk]    }}

六.结束语

以上就是反射机制的简单的使用,显然学过spring的朋友一定明白了,为什么可以通过配置文件就可以让我们获得指定的方法和变量,在我们创建对象的时候都是通过传进string实现的,就好像你需要什么,我们去为你生产,还有我们一直在用Object,这就说明java语言的动态特性,依赖性大大的降低了。

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