Java リフレクションを理解するにはどうすればよいですか?

概要

Java リフレクションは、メソッド、プロパティ、親クラス、インターフェイスなどのクラスの內(nèi)部情報(bào)を次の場(chǎng)所で取得できるようにするメカニズムです。ランタイム。言い換えれば、リフレクションは本質(zhì)的に「逆」のプロセスです。 new を使用してクラスのインスタンスを作成すると、実際には、このクラスの Class オブジェクトに基づいて、実行時(shí)に Java 仮想マシンによって構(gòu)築されます。Reflection は、クラスの Class オブジェクトを通じてその定義情報(bào)を取得するため、それにアクセスできます。その屬性とメソッドに移動(dòng)し、このクラスの親クラス、どのインターフェイスが実裝されているか、その他の情報(bào)を確認(rèn)します。

クラス クラス

javac を使用すると、.java ファイルを .class ファイルにコンパイルできることがわかっています。この .class ファイルには、クラスの元の定義情報(bào) (親クラス、インターフェイス、コンストラクター、プロパティ、メソッドなど）。 .class ファイルは、実行時(shí)に ClassLoader によって Java 仮想マシン (JVM) にロードされます。.class ファイルがロードされると、JVM はそのクラス オブジェクトを生成します。プログラム內(nèi)で new を通じてインスタンス化するオブジェクトは、実際にはこれは、実行時(shí)に対応する Class オブジェクトに基づいて構(gòu)築されます。正確に言うと、この Class オブジェクトは実際には java.lang.Class ジェネリック クラスのインスタンスです。たとえば、Class オブジェクトは、MyClass クラスの定義情報(bào)をカプセル化した Class インスタンスです。 java.lang.Class クラスには public コンストラクターがないため、このクラスを直接インスタンス化することはできませんが、次のメソッドで Class オブジェクトを取得できます。

次の説明では、People クラスと Student クラスを例として取り上げます。

public class People {
      private String name;
      private int age;
      public People(String name, int age) {
          this.name = name;
              this.age = age;
      }
      public int getAge() {
          return age;
      } 
      public String getName() {
          return name;
      } 
      public void setAge(int age) {
          this.age = age;
      } 
      public void setName(String name) {
          this.name = name;
      }
      public void speak() {
        System.out.println(getName() + " " + getAge());
     }
}
 
public class Student extends People {
  private int grade;
  public Student(String name, int age) {    
    super(name, age);  
  }
  public Student(String name, int age, int grade) {
    super(name, age);            
    this.grade = grade;  
  }      
  public int getGrade() {   
    return grade;  
  }     
  public void setGrade(int grade) {   
    this.grade = grade;  
  }    
  private void learn(String course) {    
    System.out.println(name + " learn " + course);  
  }
}

クラス名から Class オブジェクトを取得します

クラスを知っている場(chǎng)合コンパイル時(shí)の名前で、次のようにその Class オブジェクトを取得できます:

Class<People> peopleClass = People.class;

次のように、クラスの完全パス名に基づいて Class オブジェクトを取得するメソッドもあります:

//假設(shè)People類在com.test包中
Class<People> peopleClass = Class.forName("com.test.People");

Class.forName() メソッドのパラメータはクラスのフルパス名である必要があることに注意してください。実際、「com.test.People をインポート」する限り、フルパスを書き出す手間をかけずに、「People.class」を通じてクラス オブジェクトを直接取得できます。 (Class.forName() メソッドを呼び出すときに、対応するクラスがクラスパス上に見つからない場(chǎng)合は、ClassNotFoundException がスローされます。)

オブジェクト自體を介して Class オブジェクトを取得する

People people = new People("Bill"， 18);
Class<People> peopleClass = people.getClass();

Get theリフレクションによるクラス コンストラクター

People の Class オブジェクトを取得すると、この Class オブジェクトを通じて People クラスの元の定義情報(bào)を取得できます。まず、People クラスのコンストラクター オブジェクトを取得します。このコンストラクター オブジェクトを使用して、People オブジェクトを構(gòu)築できます。たとえば、次のコードを Student.java に追加できます。

public static void main(String[] args) {   
  Class<People> pClass = People.class;   
  try {   
    Constructor<People> constructor = pClass.getConstructor(String.class, int.class);     
    People people = constructor.newInstance("Bill", 18);                 
    people.speak();  
  } catch (Exception e) {  
  } 
}

上記では、getConstructor メソッドを呼び出して People クラスのコンストラクター オブジェクトを取得します。これは、取得したいコンストラクターの仮パラメーターの型が取得するためです。は String と int なので、String.class と int.class を渡します。コンストラクター オブジェクトを使用すると、newInstance メソッドを呼び出して people オブジェクトを作成できます。

リフレクションを通じてクラスの Constructor、Method、および Field オブジェクトを取得した後、これらのオブジェクトのメソッドを呼び出す前に、まずこのオブジェクトのアクセス可能フラグを true に設(shè)定して Java 言語アクセス チェックをキャンセルすることに注意してください。反射速度を上げることができます。次のコードに示すように:

Constructor<People> constructor = peopleClass.getConstructor(String.class， 
    int.class);
// 設(shè)置 constructor 的 Accessible屬性為ture以取消Java的訪問檢查
constructor.setAccessible(true);

リフレクションを通じてクラスで宣言されたメソッドを取得します

private static void showDeclaredMethods() {  
  Student student = new Student("Bill", 18);   
  //獲取Student類聲明的所有方法 
  Method[] methods = student.getClass().getDeclaredMethods();       
   try {      
      //獲取learnMethod對(duì)象（封裝了learn方法） 
      Method learnMethod = student.getClass().getDeclaredMethod("learn", 
          String.class);                
      //獲取learn方法的參數(shù)列表并打印出來 
      Class<?>[] paramClasses = learnMethod.getParameterTypes() ;        
      for (Class<?> class : paramClasses) {      
        System.out.println("learn方法的參數(shù): " + class.getName());    
      }                
      //判斷l(xiāng)earn方法是否為private 
      System.out.println(learnMethod.getName() + " is private " 
          + Modifier.isPrivate(learnMethod.getModifiers()));   
      //調(diào)用learn方法    
      learnMethod.invoke(student, "Java Reflection");  
    } catch (Exception e) {  
  }
}

private static void showMethods() { 
  Student student = new Student("mr.simple");    
  // 獲取所有public方法(包括Student本身的和從父類繼承來的）  
  Method[] methods = student.getClass().getMethods();   
  try {    
    //注意，通過 getMethod只能獲取public方法，若嘗試獲取private方法則會(huì)拋出異常 
    Method learnMethod = student.getClass().getMethod("learn", String.class);
  } catch (Exception e) {  
  }
}

private static void showDeclaredFields() {   
  Student student = new Student("Bill", 18);    
  // 獲取當(dāng)前類中定義的所有屬性  
  Field[] fields = student.getClass().getDeclaredFields();   
  try {    
    // 獲取指定的屬性 
    Field gradeField = student.getClass().getDeclaredField("grade"); 
    // 獲取屬性值 
    System.out.println("The grade is : " + gradeField.getInt(student));    
    // 設(shè)置屬性值    
    gradeField.set(student, 10); 
   } catch (Exception e) { 
  } 
}

private static void showFields() {  
  Student student = new Student("Bill"， 18);            
  // 獲取當(dāng)前類和父類的所有public屬性 
  Field[] publicFields = student.getClass().getFields();        
}

Student student = new Student("Bill", 18);
Class<?> superClass = student.getClass().getSuperclass();

private static void showInterfaces() { 
  Student student = new Student("Bill", 19); 
  Class<?>[] interfaces = student.getClass().getInterfaces();
}