标签:lang 反射 Java double public static java Class
反射
反射库(reflection library)提供了一个丰富且精巧的工具集,可以用来编写能够动态操纵Java代码的程序。能够分析类能力的程序称为反射(reflective)。
Class类
在程序运行期间,Java运行时系统始终为所有对象维护一个运行时类型标识 。这个信息会跟踪每个对象所属的类。虚拟机利用运行时类型信息选择要执行的正确的方法。保存这些信息的类名为Class。
获得Class对象的三种方式:
- Object类中的getClass方法将会返回一个Class类型的实例。
Employee e;
...
Class cl = e.getClass();
- 还可以使用静态方法forName获得类名对应的Class对象。
String className = "java.util.Random";
Class cl = Class.forName(className);
- 如果T是任意的Java类型,T.class将代表匹配的类对象。
Class cl1 = Random.class;
Class cl2 = int.class;
Class cl3 = Double[].class;
如果有一个Class类型的对象,可以用它构造类的实例。调用getConstructor方法将得到一个Constructor类型的对象,然后使用newInstance方法来构造一个实例:
var className = "java.util.Random";
Class cl = Class.forName(className);
Object obj = cl.getConstructor().newInstance();
利用反射分析类的能力
可以利用反射机制来检查类的结构。
在java.lang.reflect包中有三个类Field、Method和Constructor分别用于描述类的字段、方法和构造器。这三个类都有一个叫做getName的方法,用来返回字段、方法或构造器的名称。Field类有一个getType方法,用来返回描述字段类型的一个对象,这个对象的类型同样是Class。Method和Constructor类有报告参数类型的方法,Method类还有一个报告返回类型的方法。这三个类都有一个名为getModifiers的方法,它将返回一个整数,用不同的0/1位描述所使用的修饰符,如public和static。另外,还可以使用java.lang.reflect包中Modifier类的静态方法分析getModifiers返回的这个整数。
Class类中的getFields、getMethods和getConstructors方法将分别返回这个类支持的公共字段、方法和构造器的数组,其中包括超类的公共成员。Class类的getDeclareFields、getDeclareMethods和getDeclareConstructors方法将分别返回类中声明的全部字段、方法和构造器的数组,其中包括私有成员、包成员和受保护成员,但不包括超类的成员。
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
public class ReflectionTest {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
String className = "java.lang.Double";
Class cl = Class.forName(className);
Class supercl = cl.getSuperclass();
String modifiers = Modifier.toString(cl.getModifiers());
if (modifiers.length() > 0) System.out.print(modifiers + " ");
System.out.print("class " + className);
if (supercl != null && supercl != Object.class) System.out.print(" extends " + supercl.getName());
System.out.print("\n{\n");
printConstructors(cl);
System.out.println();
printMethods(cl);
System.out.println();
printFields(cl);
System.out.println("}");
}
public static void printConstructors(Class cl) {
Constructor[] constructors = cl.getDeclaredConstructors();
for (Constructor c : constructors) {
String name = c.getName();
System.out.print(" ");
String modifiers = Modifier.toString(c.getModifiers());
if (modifiers.length() > 0) System.out.print(modifiers + " ");
System.out.print(name + "(");
Class[] paramTypes = c.getParameterTypes();
for (int j = 0;j < paramTypes.length;j++) {
if (j > 0) System.out.print(", ");
System.out.print(paramTypes[j].getName());
}
System.out.println(");");
}
}
public static void printMethods(Class cl) {
Method[] methods = cl.getDeclaredMethods();
for (Method m : methods) {
Class retType = m.getReturnType();
String name = m.getName();
System.out.print(" ");
String modifiers = Modifier.toString(m.getModifiers());
if (modifiers.length() > 0) System.out.print(modifiers + " ");
System.out.print(retType.getName() + " " + name + "(");
Class[] paramTypes = m.getParameterTypes();
for (int j = 0;j < paramTypes.length;j++) {
if (j > 0) System.out.print(", ");
System.out.print(paramTypes[j].getName());
}
System.out.println(");");
}
}
public static void printFields(Class cl) {
Field[] fields = cl.getDeclaredFields();
for (Field f : fields) {
Class type = f.getType();
String name = f.getName();
System.out.print(" ");
String modifiers = Modifier.toString(f.getModifiers());
if (modifiers.length() > 0) System.out.print(modifiers + " ");
System.out.println(type.getName() + " " + name + ";");
}
}
}
输出:
public final class java.lang.Double extends java.lang.Number
{
public java.lang.Double(double);
public java.lang.Double(java.lang.String);
public boolean equals(java.lang.Object);
public static java.lang.String toString(double);
public java.lang.String toString();
public int hashCode();
public static int hashCode(double);
public static double min(double, double);
public static double max(double, double);
public static native long doubleToRawLongBits(double);
public static long doubleToLongBits(double);
public static native double longBitsToDouble(long);
public volatile int compareTo(java.lang.Object);
public int compareTo(java.lang.Double);
public byte byteValue();
public short shortValue();
public int intValue();
public long longValue();
public float floatValue();
public double doubleValue();
public static java.lang.Double valueOf(java.lang.String);
public static java.lang.Double valueOf(double);
public static java.lang.String toHexString(double);
public static int compare(double, double);
public static boolean isNaN(double);
public boolean isNaN();
public static boolean isFinite(double);
public static boolean isInfinite(double);
public boolean isInfinite();
public static double sum(double, double);
public static double parseDouble(java.lang.String);
public static final double POSITIVE_INFINITY;
public static final double NEGATIVE_INFINITY;
public static final double NaN;
public static final double MAX_VALUE;
public static final double MIN_NORMAL;
public static final double MIN_VALUE;
public static final int MAX_EXPONENT;
public static final int MIN_EXPONENT;
public static final int SIZE;
public static final int BYTES;
public static final java.lang.Class TYPE;
private final double value;
private static final long serialVersionUID;
}
使用反射在运行时分析对象
利用反射机制可以查看在编译时还不知道的对象字段。
要做到这一点,关键方法是Field类中的get方法。如果f是一个Field类型的对象,obj是某个包含f字段的类的对象,f.get(obj)将返回一个对象,其值为obj的当前字段值。
var harry = new Employee("Harry",123);
Class cl = harry.getClass();
Field f = cl.getDeclaredField("name");
Object v = f.get(harry);
//v = "Harry"
当然,不仅可以获得值,也可以设置值。调用f.set(obj,value)将把对象obj的f表示的字段设置为新值。
当name是一个私有字段,所以get和set方法会抛出一个IllegalAccessException。只能对可以访问的字段使用get和set方法。Java安全机制允许查看一个对象有哪些字段,但是除非拥有访问权限,否则不允许读写那些字段的值。
反射机制的默认行为受限于Java的访问控制。不过,可以调用Field、Method或Constructor对象的setAccessible方法覆盖Java的访问控制。
f.setAccessible(true);
setAccessible方法是AccessibleObject类中的一个方法,它是Field、Method和Constructor类的公共超类。
使用反射编写泛型数组代码
java.lang.reflect包中的Array类允许动态地创建数组。其中最关键的是Array类的静态方法newInstance,这个方法能够构造一个新数组。
现在来实现一个可以扩展任意类型数组的程序,具体步骤:
- 首先确认a数组的类对象。
- 确认它确实是一个数组。
- 使用Class类的getComponentType方法确定数组的正确类型。
为了实现扩展任意类型的数组,而不仅是对象数组,应该将参数声明为Object类型,而不要声明为对象型数组(Object[])。整型数组类型int[]可以转换成Object,但不能转换成对象数组。
import java.lang.reflect.Array;
import java.util.Arrays;
public class CopyOfTest {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1,2,3};
a = (int[]) goodCopyOf(a,10);
System.out.println(Arrays.toString(a));
String[] b = {"tom", "dick", "harry"};
b = (String[]) goodCopyOf(b,10);
System.out.println(Arrays.toString(b));
System.out.println("the following call will generate an exception.");
b = (String[]) badCopyOf(b,10);
}
public static Object[] badCopyOf(Object[] a, int newLength) {
Object[] newArray = new Object[newLength];
System.arraycopy(a,0,newArray,0,Math.min(a.length,newLength));
return newArray;
}
public static Object goodCopyOf(Object a, int newLength) {
Class cl = a.getClass();
if (!cl.isArray()) return null;
Class componentType = cl.getComponentType();
System.out.println(componentType.getName());
int length = Array.getLength(a);
Object newArray = Array.newInstance(componentType,newLength);
System.arraycopy(a,0,newArray,0,Math.min(length,newLength));
return newArray;
}
}
输出:
int
[1, 2, 3, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
java.lang.String
[tom, dick, harry, null, null, null, null, null, null, null]
the following call will generate an exception.
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: [Ljava.lang.Object; cannot be cast to [Ljava.lang.String;
at section5_5.CopyOfTest.main(CopyOfTest.java:18)
调用任意方法和构造器
反射机制允许调用任意的方法。
前面写了可以用Field类的get方法查看一个对象的字段。与之类似,Method类有一个invoke方法,允许调用包装在当前Method对象中的方法。invoke方法的签名是:
Object invoke(Object obj, Object... args)
第一个参数是隐式参数,其余的对象提供了显示参数。
对于静态方法,第一个参数可以忽略,即可以将它设置为null。
如何得到Method对象呢?可以调用getDeclareMethods方法,然后搜索返回的Method对象数组,直到发现想要的方法为止。也可以调用Class类的getMethod方法得到想要的方法。不过,有可能存在若干个同名的方法,因此要准确地得到想要的那个方法必须格外小心。有鉴于此,还必须提供想要的方法的参数类型。
Method getMethod(String name,Class... parameterTypes)
可以使用类似的方法调用任意的构造器。将构造器的参数类型提供给Class.getConstructor方法,并把参数值提供给Constructor.newInstance方法:
Class cl = Random.class;
Constructor cons = cl.getConstructor(long.class);
Object obj = cons.newInstance(42L);
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class MethodTest {
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
Method square = MethodTest.class.getMethod("square",double.class);
print(10,square);
}
public static double square(double x) {
return x * x;
}
public static void print(double x, Method f) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
System.out.println(f);
double y = (Double) f.invoke(null,x);
System.out.println(y);
}
}
输出:
public static double section5_5.MethodTest.square(double)
100.0
标签:lang,反射,Java,double,public,static,java,Class 来源: https://blog.csdn.net/qq_41242680/article/details/114205957
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