Java核心技术----反 射
一、Class类与Java反射
Class textFieldC=tetxField.getClass(); //tetxField为JTextField类对象
反射可访问的主要描述
1、访问构造方法
每个Constructor对象代表一个构造方法，利用Constructor对象可以操纵相应的构造方法。
- getConstructors() //获取公有
- getConstructor(Class<?>... parameterTypes) //获取指定公有
- getDeclaredConstructors() //获取所有
- getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) //获取指定方法
创建Demo1类，声明String类型成员变量和3个int类型成员变量，并提供3个构造方法。
package bao;
public class Demo1{
String s;
int i,i2,i3;
private Demo1() {
}
protected Demo1(String s,int i) {
this.s=s;
this.i=i;
}
public Demo1(String... strings)throws NumberFormatException{
if(0<strings.length) {
i=Integer.valueOf(strings[0]);
}
if(1<strings.length) {
i2=Integer.valueOf(strings[0]);
}
if(2<strings.length) {
i3=Integer.valueOf(strings[0]);
}
}
public void print() {
System.out.println("s="+s);
System.out.println("i="+i);
System.out.println("i2="+i2);
System.out.println("i3="+i3);
}
}编写Main类，在该类对Demo1进行反射访问的所有构造方法，并将该构造方法是否允许带有可变数量的参数、入口参数和可能抛出的异常类型信息输出。
package bao;
import java.lang.reflect.Constructor;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Demo1 demo=new Demo1("10","20","30");
Class<? extends Demo1>demoC=demo.getClass();
//获得所有构造方法
Constructor[] declaredConstryctors=demoC.getDeclaredConstructors();
for(int i=0;i<declaredConstryctors.length;i++) {
Constructor<?> constructor=declaredConstryctors[i];
System.out.println("查看是否允许带有可变数量的参数："+constructor.isVarArgs());
System.out.println("该构造方法的入口参数类型依次为：");
Class[]parameterTypes=constructor.getParameterTypes(); //获取所有参数类型
for(int j=0;j<parameterTypes.length;j++) {
System.out.println(" "+parameterTypes[j]);
}
System.out.println("该构造方法的入口可能抛出异常类型为：");
//获取所有可能抛出的异常信息类型
Class[] exceptionTypes=constructor.getExceptionTypes();
for(int j=0;j<exceptionTypes.length;j++) {
System.out.println(" "+exceptionTypes[j]);
}
Demo1 example2=null;
while(example2==null) {
try {
if(i==2) {
example2=(Demo1)constructor.newInstance();
}else if(i==1) {
example2=(Demo1)constructor.newInstance("7",5);
}else {
Object[] parameters=new Object[] {new String[] {"100","200","300"}};
example2=(Demo1)constructor.newInstance(parameters);
}
}catch(Exception e){
System.out.println("在创建对象时抛出异常，下面执行setAccessible()方法");
constructor.setAccessible(true); //设置允许访问
}
}
if(example2!=null) {
example2.print();
System.out.println();
}
}
}
}
/*输出结果：
查看是否允许带有可变数量的参数：true
该构造方法的入口参数类型依次为：
class [Ljava.lang.String;
该构造方法的入口可能抛出异常类型为：
class java.lang.NumberFormatException
s=null
i=100
i2=100
i3=100
查看是否允许带有可变数量的参数：false
该构造方法的入口参数类型依次为：
class java.lang.String
int
该构造方法的入口可能抛出异常类型为：
s=7
i=5
i2=0
i3=0
查看是否允许带有可变数量的参数：false
该构造方法的入口参数类型依次为：
该构造方法的入口可能抛出异常类型为：
在创建对象时抛出异常，下面执行setAccessible()方法
s=null
i=0
i2=0
i3=0
*/
2、访问成员变量
每个Field对象代表一个成员变量，利用Field对象可以操纵相应的成员变量。
- getFields()
- getField(String name)
- getDeclaredFields()
- getDeclaredField(String name)
创建Demo1类依次声明int、fioat、boolean和String类型的成员变量，并设置不同的访问权。
package bao;
public class Demo1{
int i;
public float f;
protected boolean b;
private String s;
}
通过反射访问Demo1类中的所有成员变量，将成成员变量的名称和类型信息输出。
package bao;
import java.lang.reflect.Field;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Demo1 demo=new Demo1();
Class demoC=demo.getClass();
//获得所有成员变量
Field[] declaredField=demoC.getDeclaredFields();
for(int i=0;i<declaredField.length;i++) {
Field field=declaredField[i];
System.out.println("名称为："+field.getName()); //获取成员变量名称
Class fieldType=field.getType(); ///获取成员变量类型
System.out.println("类型为："+fieldType);
boolean isTurn=true;
while(isTurn) {
try {
isTurn=false;
System.out.println("修改前的值为："+field.get(demo));
if(fieldType.equals(int.class)) { //判断成员变量的类型是否为int类型
System.out.println("利用方法setInt()修改成员变量的值");
field.setInt(demo, 168); //为int类型成员变量赋值
}else if(fieldType.equals(float.class)){ //判断成员变量的类型是否为float类型
System.out.println("利用方法 setFloat()修改成员变量的值");
field.setFloat(demo, 99.9F); //为float类型成员变量赋值
}else if(fieldType.equals(boolean.class)){ //判断成员变量的类型是否为boolean类型
System.out.println("利用方法 setBoolean()修改成员变量的值");
field.setBoolean(demo, true); //为boolean类型成员变量赋值
}else {
System.out.println("利用方法 set()修改成员变量的值");
field.set(demo, "MWQ"); //可以为各种类型的成员变量赋值
}
//获得成员变量值
System.out.println("修改后的值为："+field.get(demo));
}catch(Exception e) {
System.out.println("在设置成员变量值时抛出异常，"+"下面执行setAccesssible()方法！");
field.setAccessible(true); //设置为允许访问
isTurn=true;
}
}
System.out.println();
}
}
}
/*输出结果：
名称为：i
类型为：int
修改前的值为：0
利用方法setInt()修改成员变量的值
修改后的值为：168
名称为：f
类型为：float
修改前的值为：0.0
利用方法 setFloat()修改成员变量的值
修改后的值为：99.9
名称为：b
类型为：boolean
修改前的值为：false
利用方法 setBoolean()修改成员变量的值
修改后的值为：true
名称为：s
类型为：class java.lang.String
在设置成员变量值时抛出异常，下面执行setAccesssible()方法！
修改前的值为：null
利用方法 set()修改成员变量的值
修改后的值为：MWQ
*/
3、访问方法
每个Method对象代表一个方法，利用Method对象可以操纵相应的方法。
- getMethods()
- getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
- getDeclaredMethods()
- getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
创建Demo1类，编写4个典型方法。
package bao;
public class Demo1{
static void staitcMethod() {
System.out.println("执行staitcMethod()方法");
}
public int publicMethod(int i) {
System.out.println("执行publicMethod()方法");
return i*100;
}
protected int protectedMethod(String s,int i)throws NumberFormatException {
System.out.println("执行protectedMethod()方法");
return Integer.valueOf(s)+i;
}
private String privateMethod(String...strings) {
System.out.println("执行privateMethod()方法");
StringBuffer stringBuffer=new StringBuffer();
for(int i=0;i<stringBuffer.length();i++) {
stringBuffer.append(strings[i]);
}
return stringBuffer.toString();
}
}
反射访问Demm1类中的所有方法，将方法的名称、入口参数类型、返回值类型等信息输出
package bao;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Demo1 demo = new Demo1();
Class demoC = demo.getClass();
// 获得所有方法
Method[] declaredMethods = demoC.getDeclaredMethods();
for (int i = 0; i < declaredMethods.length; i++) {
Method method = declaredMethods[i]; // 遍历方法
System.out.println("名称为：" + method.getName()); // 获得方法名称
System.out.println("是否允许带有可变数量的参数：" + method.isVarArgs());
System.out.println("入口参数类型依次为：");
// 获得所有参数类型
Class[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
for (int j = 0; j < parameterTypes.length; j++) {
System.out.println(" " + parameterTypes[j]);
}
// 获得方法返回值类型
System.out.println("返回值类型为：" + method.getReturnType());
System.out.println("可能抛出的异常类型有：");
// 获得方法可能抛出的所有异常类型
Class[] exceptionTypes = method.getExceptionTypes();
for (int j = 0; j < exceptionTypes.length; j++) {
System.out.println(" " + exceptionTypes[j]);
}
boolean isTurn = true;
while (isTurn) {
try {
isTurn = false;
if("staitcMethod".equals(method.getName())) {
method.invoke(demo); // 执行没有入口参数的方法
}else if("publicMethod".equals(method.getName())) {
System.out.println("返回值为："+ method.invoke(demo, 168)); // 执行方法
}else if("protectedMethod".equals(method.getName())) {
System.out.println("返回值为："+ method.invoke(demo, "7", 5)); // 执行方法
}else {
Object[] parameters = new Object[] { new String[] {"M", "W", "Q" } }; // 定义二维数组
System.out.println("返回值为："+ method.invoke(demo, parameters));
}
}catch(Exception e) {
System.out.println("在执行方法时抛出异常，"
+ "下面执行setAccessible()方法！");
method.setAccessible(true); // 设置为允许访问
isTurn = true;
}
}
System.out.println();
}
}
}
/*输出结果：
名称为：publicMethod
是否允许带有可变数量的参数：false
入口参数类型依次为：
int
返回值类型为：int
可能抛出的异常类型有：
执行publicMethod()方法
返回值为：16800
名称为：staitcMethod
是否允许带有可变数量的参数：false
入口参数类型依次为：
返回值类型为：void
可能抛出的异常类型有：
执行staitcMethod()方法
名称为：protectedMethod
是否允许带有可变数量的参数：false
入口参数类型依次为：
class java.lang.String
int
返回值类型为：int
可能抛出的异常类型有：
class java.lang.NumberFormatException
执行protectedMethod()方法
返回值为：12
名称为：privateMethod
是否允许带有可变数量的参数：true
入口参数类型依次为：
class [Ljava.lang.String;
返回值类型为：class java.lang.String
可能抛出的异常类型有：
在执行方法时抛出异常，下面执行setAccessible()方法！
执行privateMethod()方法
返回值为：
*/
二、使用Annotation功能
1、定义Annotation类型
在定义Annotation类型时，也需要用到用来定义接口的interface关键字，不过需要在interface关键字前加一个“@”符号，即定义Annotation类型的关键字为@interface，这个关键字的隐含意思是继承了java.lang.annotation.Annotation接口。
public @interface NoMemberAnnotation{
String value();
}
@interface：声明关键字。
NoMemberAnnotation：注解名称。
String：成员类型。
value：成员名称。
定义并使用Annotation类型
①定义Annotation类型@Constructor_Annotation的有效范围为运行时加载Annotation到JVM中。
package annotationbao;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Target(ElementType.CONSTRUCTOR) // 用于构造方法
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 在运行时加载Annotation到JVM中
public @interface Constructor_Annotation{
String value() default "默认构造方法"; // 定义一个具有默认值的String型成员
}
②定义一个来注释字段、方法和参数的Annotation类型@Field_Method_Parameter_Annotation的有效范围为运行时加载Annotation到JVM中
package annotationbao;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Target({ElementType.FIELD,ElementType.METHOD,ElementType.PARAMETER}) // 用于字段、方法和参数
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 在运行时加载Annotation到JVM中
public @interface Field_Method_Parameter_Annotation{
String descrblic(); // 定义一个没有默认值的String型成员
Class type() default void.class; // 定义一个具有默认值的Class型成员
}
③编写一个Record类，在该类中运用前面定义Annotation类型的@Constructor_Annotation和@Field_Method_Parameter_Annotation对构造方法、字段、方法和参数进行注释。
package annotationbao;
public class Record {
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "编号", type = int.class)
int id;
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "姓名", type = String.class)
String name;
@Constructor_Annotation()
public Record() {
}
@Constructor_Annotation("立即初始化构造方法")
public Record(
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "编号", type = int.class)
int id,
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "姓名", type = String.class)
String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "获得编号", type = int.class)
public int getId() {
return id;
}
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "设置编号")
public void setId(
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "编号", type = int.class)int id) {
this.id = id;
}
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "获得姓名", type = String.class)
public String getName() {
return name;
}
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "设置姓名")
public void setName(
@Field_Method_Parameter_Annotation(describe = "姓名", type = String.class)String name) {
this.name = name;
}
}
2、访问Annotation信息
如果在定义Annotation类型时将@Retention设置为RetentionPolicy.RUNTIME，那么在运行程序时通过反射就可以获取到相关的Annotation信息，如获取构造方法、字段和方法的Annotation信息。
联合以上的定义并使用Annotation类型，通过反射访问Record类中的Annotation信息。
package annotationbao;
import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.*;
public class Main_05 {
public static void main(String[] args) {
Class recordC = null;
try {
recordC = Class.forName("Record");
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("------ 构造方法的描述如下 ------");
Constructor[] declaredConstructors = recordC
.getDeclaredConstructors(); // 获得所有构造方法
for (int i = 0; i < declaredConstructors.length; i++) {
Constructor constructor = declaredConstructors[i]; // 遍历构造方法
// 查看是否具有指定类型的注释
if (constructor
.isAnnotationPresent(Constructor_Annotation.class)) {
// 获得指定类型的注释
Constructor_Annotation ca = (Constructor_Annotation) constructor
.getAnnotation(Constructor_Annotation.class);
System.out.println(ca.value()); // 获得注释信息
}
Annotation[][] parameterAnnotations = constructor
.getParameterAnnotations(); // 获得参数的注释
for (int j = 0; j < parameterAnnotations.length; j++) {
// 获得指定参数注释的长度
int length = parameterAnnotations[j].length;
if (length == 0) // 如果长度为0则表示没有为该参数添加注释
System.out.println(" 未添加Annotation的参数");
else
for (int k = 0; k < length; k++) {
// 获得参数的注释
Field_Method_Parameter_Annotation pa = (Field_Method_Parameter_Annotation) parameterAnnotations[j][k];
System.out.print(" " + pa.describe()); // 获得参数描述
System.out.println(" " + pa.type()); // 获得参数类型
}
}
System.out.println();
}
System.out.println();
System.out.println("-------- 字段的描述如下 --------");
Field[] declaredFields = recordC.getDeclaredFields(); // 获得所有字段
for (int i = 0; i < declaredFields.length; i++) {
Field field = declaredFields[i]; // 遍历字段
// 查看是否具有指定类型的注释
if (field
.isAnnotationPresent(Field_Method_Parameter_Annotation.class)) {
// 获得指定类型的注释
Field_Method_Parameter_Annotation fa = field
.getAnnotation(Field_Method_Parameter_Annotation.class);
System.out.print(" " + fa.describe()); // 获得字段的描述
System.out.println(" " + fa.type()); // 获得字段的类型
}
}
System.out.println();
System.out.println("-------- 方法的描述如下 --------");
Method[] methods = recordC.getDeclaredMethods(); // 获得所有方法
for (int i = 0; i < methods.length; i++) {
Method method = methods[i]; // 遍历方法
// 查看是否具有指定类型的注释
if (method
.isAnnotationPresent(Field_Method_Parameter_Annotation.class)) {
// 获得指定类型的注释
Field_Method_Parameter_Annotation ma = method
.getAnnotation(Field_Method_Parameter_Annotation.class);
System.out.println(ma.describe()); // 获得方法的描述
System.out.println(ma.type()); // 获得方法的返回值类型
}
Annotation[][] parameterAnnotations = method
.getParameterAnnotations(); // 获得参数的注释
for (int j = 0; j < parameterAnnotations.length; j++) {
int length = parameterAnnotations[j].length; // 获得指定参数注释的长度
if (length == 0) // 如果长度为0表示没有为该参数添加注释
System.out.println(" 未添加Annotation的参数");
else
for (int k = 0; k < length; k++) {
// 获得指定类型的注释
Field_Method_Parameter_Annotation pa = (Field_Method_Parameter_Annotation) parameterAnnotations[j][k];
System.out.print(" " + pa.describe()); // 获得参数的描述
System.out.println(" " + pa.type()); // 获得参数的类型
}
}
System.out.println();
}
}
}
/*输出结果：
------ 构造方法的描述如下 ------
默认构造方法
立即初始化构造方法
编号 int
姓名 class java.lang.String
-------- 字段的描述如下 --------
编号 int
姓名 class java.lang.String
-------- 方法的描述如下 --------
获得姓名
class java.lang.String
设置姓名
void
姓名 class java.lang.String
获得编号
int
设置编号
void
编号 int
*/