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Java高级篇（四）——反射

2018年09月21日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

　　之前写到了设计模式的代理模式，因为下一篇动态代理等内容需要用到反射的知识，所以在之前java篇的基础上再写一篇有关反射的内容，还是以实际的程序为主，了解反射是做什么的、应该怎么用。

一、什么是反射

　　反射就是把java类中的各个成分映射成一个个的java对象。即在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所以属性和方法；对于任意一个对象，都能调用它的任意一个方法和属性。这种动态获取信息及动态调用对象方法的功能叫java的反射机制。

　　1. 反射机制的功能

　　java反射机制主要提供了以下功能：

  • 在运行时判断任意一个对象所属的类。
  • 在运行时构造任意一个类的对象。
  • 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
  • 在运行时调用任意一个对象的方法。
  • 生成动态代理。

　　2. 实现反射机制的类

 　　java中主要由以下的类来实现java反射机制（这些类都位于java.lang.reflect包中）：

  • class类：代表一个类。 field类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。

  • method类：代表类的方法。

  • constructor类：代表类的构造方法。

  • array类：提供了动态创建数组，以及访问数组的元素的静态方法。

二、反射的使用

　　下面分步说明以下如何通过反射获取我们需要的内容。

　　我们先随意写一个customer类（就是一个po类），然后看看如何通过反射对这个类进行操作。

　　1. customer类

 1 public class customer {
 2     
 3     private long id;
 4     private string name;
 5     private int age;
 6       
 7     public customer() {}
 8     
 9     public customer(string name,int age) {
10         this.name = name;
11         this.age = age;
12     }
13       
14     public long getid() {
15         return id;
16     }
17     public void setid(long id) {
18         this.id=id;
19     }
20     public string getname() {
21         return name;
22     }
23     public void setname(string name) {
24         this.name=name;
25     }
26     public int getage() {
27         return age;
28     }
29     public void setage(int age) {
30         this.age=age;
31     }
32 
33 }

 　　2. reflecttester类

　　这个类用来演示reflection api的基本使用方法。这里自定义的copy方法是用来创建一个和参数objcet同样类型的对象，然后把object对象中的所有属性拷贝到新建的对象中，并将其返回。

 1 import java.lang.reflect.field;
 2 import java.lang.reflect.method;
 3 
 4 public class reflecttester {
 5     
 6     public object copy(object object) throws exception{
 7         //获得对象的类型
 8         class classtype=object.getclass();
 9         system.out.println("class:"+classtype.getname());
10 
11         //通过默认构造方法创建一个新的对象
12         object objectcopy=classtype.getconstructor(new class[]{}).newinstance(new object[]{});
13 
14         //获得对象的所有属性
15         field fields[]=classtype.getdeclaredfields();
16 
17         for(int i=0; i<fields.length;i++){
18               field field=fields[i];
19 
20               string fieldname=field.getname();
21               string firstletter=fieldname.substring(0,1).touppercase();
22               //获得和属性对应的getxxx()方法的名字
23               string getmethodname="get"+firstletter+fieldname.substring(1);
24               //获得和属性对应的setxxx()方法的名字
25               string setmethodname="set"+firstletter+fieldname.substring(1);
26 
27               //获得和属性对应的getxxx()方法
28               method getmethod=classtype.getmethod(getmethodname,new class[]{});
29               //获得和属性对应的setxxx()方法
30               method setmethod=classtype.getmethod(setmethodname,new class[]{field.gettype()});
31 
32               //调用原对象的getxxx()方法
33               object value=getmethod.invoke(object,new object[]{});
34               system.out.println(fieldname+":"+value);
35               //调用拷贝对象的setxxx()方法
36              setmethod.invoke(objectcopy,new object[]{value});
37         }
38         return objectcopy;
39      }
40 
41 }

　　下面分析一下上述代码。

　　首先，通过object类中的getclass()方法获取对象的类型。

class classtype=object.getclass();

　　而class类是reflection api中的核心类，主要方法如下：

  • getname()：获得类的完整名字。 getfields()：获得类的public类型的属性。

  • getdeclaredfields()：获得类的所有属性。

  • getmethods()：获得类的public类型的方法。

  • getdeclaredmethods()：获得类的所有方法。

  • getmethod(string name, class[] parametertypes)：获得类的特定方法，name参数指定方法的名字，parametertypes参数指定方法的参数类型。

  • getconstrutors()：获得类的public类型的构造方法。

  • getconstrutor(class[] parametertypes)：获得类的特定构造方法，parametertypes参数指定构造方法的参数类型。

  • newinstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。

　　第二步，通过默认构造方法创建一个新的对象，即先调用class类的getconstructor()方法获得一个constructor对象，它代表默认的构造方法，然后调用constructor对象的newinstance()方法构造一个实例。

object objectcopy=classtype.getconstructor(new class[]{}).newinstance(new object[]{});

　　第三步，获得对象的所有属性，即通过class类的getdeclaredfields()方法返回类的所有属性，包括public、protected、default和private访问级别的属性，

field fields[]=classtype.getdeclaredfields();

　　第四步，获得每个属性相应的get/set方法，然后执行这些方法，把原来的对象属性拷贝到新的对象中。

　　这里我们可以写一个invoketester的类，然后运用反射机制调用一个invoketester对象的add()方法（自定义方法），如add()方法的两个参数为int类型，那么获取表示add()方法的method对象代码如下：

method addmethod=classtype.getmethod("add",new class[]{int.class,int.class});

 　　上述代码中也有用到method的invoke方法，其接收参数必须为对象，如果参数为基本数据类型，必须转换为相应的包装类型的对象，如int要转换为integer。而invoke方法的返回值总是对象，如果实际被调用的方法的返回类型是基本数据类型，那么invoke方法会将其转换为相应的包装类型的对象，再将其返回。

　　下面简单测试一下，具体的方法调用如上面提到的add方法，可自行编写（具体实例见下篇）：

1 public static void main(string[] args) throws exception {
2 　　customer customer = new customer();
3 　　customer.setid(10l);
4 　　customer.setname("adam");
5 　　customer.setage(3);
6         
7 　　new reflecttester().copy(customer);
8 }

 　　运行结果如下：

　　

三、具体实例

　　下面我们尝试着通过反射机制对一个jar包中的类进行分析，把类中所有的属性和方法提取出来，并写入到一个文件里中。

　　目录结构如下：

　　

　　1. reflexdemo类

　　主要代码部分，通过反射获取类、属性及方法。

 1 import java.io.file;
 2 import java.lang.reflect.field;
 3 import java.lang.reflect.method;
 4 import java.net.url;
 5 import java.net.urlclassloader;
 6 import java.util.enumeration;
 7 import java.util.jar.jarentry;
 8 import java.util.jar.jarfile;
 9 
10 /**
11  * @classname: reflexdemo
12  * @description: 通过反射获取类、属性及方法
13  * @author adamjwh
14  * @date 2018年5月28日
15  *
16  */
17 public class reflexdemo {
18 
19     private static stringbuffer sbuffer;
20     
21     public static void getjar(string jar) throws exception {
22         try {
23             file file = new file(jar);
24             url url = file.touri().tourl();
25             urlclassloader classloader = new urlclassloader(new url[] { url },
26                     thread.currentthread().getcontextclassloader());
27 
28             jarfile jarfile = new jarfile(jar);
29             enumeration<jarentry> enumeration = jarfile.entries();
30             jarentry jarentry;
31             
32             sbuffer = new stringbuffer();    //存数据
33 
34             while (enumeration.hasmoreelements()) {
35                 jarentry = enumeration.nextelement();
36 
37                 if (jarentry.getname().indexof("meta-inf") < 0) {
38                     string classfullname = jarentry.getname();
39                     if (classfullname.indexof(".class") < 0) {
40                         classfullname = classfullname.substring(0, classfullname.length() - 1);
41                     } else {
42                         // 去除后缀.class，获得类名
43                         string classname = classfullname.substring(0, classfullname.length() - 6).replace("/", ".");
44                         class<?> myclass = classloader.loadclass(classname);
45                         sbuffer.append("类名\t：" + classname);
46                         system.out.println("类名\t：" + classname);
47 
48                         // 获得属性名
49                         class<?> clazz = class.forname(classname);
50                         field[] fields = clazz.getdeclaredfields();
51                         for (field field : fields) {
52                             sbuffer.append("属性名\t：" + field.getname() + "\n");
53                             system.out.println("属性名\t：" + field.getname());
54                             sbuffer.append("-属性类型\t：" + field.gettype() + "\n");
55                             system.out.println("-属性类型\t：" + field.gettype());
56                         }
57 
58                         // 获得方法名
59                         method[] methods = myclass.getmethods();
60                         for (method method : methods) {
61                             if (method.tostring().indexof(classname) > 0) {
62                                 sbuffer.append("方法名\t：" + method.tostring().substring(method.tostring().indexof(classname)) + "\n");
63                                 system.out.println("方法名\t：" + method.tostring().substring(method.tostring().indexof(classname)));
64                             }
65                         }
66                         sbuffer.append("--------------------------------------------------------------------------------" + "\n");
67                         system.out.println("--------------------------------------------------------------------------------");
68                     }
69                 }
70             }
71         } catch (exception e) {
72             e.printstacktrace();
73         } finally {
74             sbuffer.append("end");
75             system.out.println("end");
76             
77             writefile.write(sbuffer);    //写文件
78         }
79     }
80 
81 }

　　2. writefile类

　　进行写文件操作。

 1 import java.io.bufferedwriter;
 2 import java.io.file;
 3 import java.io.filewriter;
 4 
 5 /**
 6  * @classname: writefile
 7  * @description: 写文件操作
 8  * @author adamjwh
 9  * @date 2018年5月28日
10  *
11  */
12 public class writefile {
13 
14     private static string pathname = "src/com/adamjwh/jnp/ex14/out.txt";
15     
16     public static void write(stringbuffer sbuffer) throws exception {
17         file file = new file(pathname);
18         bufferedwriter bw = new bufferedwriter(new filewriter(file));
19         
20         bw.write(sbuffer.tostring());
21         bw.close();
22     }
23     
24 }

　　3. main类

　　这里我们需要在项目下新建一个lib文件夹，然后将要解析的jar包放入其中，比如这里我们放入jdk的dt.jar。目录结构如下：

　　

　　执行程序：

 1 /**
 2  * @classname: main
 3  * @description: 
 4  * @author adamjwh
 5  * @date 2018年5月28日
 6  *
 7  */
 8 public class main {
 9     
10     private static string jar = "lib/dt.jar";
11     
12     public static void main(string[] args) throws exception {
13         reflexdemo.getjar(jar);
14     }
15 
16 }

　　运行结果如下：

　　

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