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一篇文章了解 Java 反射和应用

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每日英文

Never expect, never assume, and never demand. Just let it be, because if it’s meant to be, it will happen the way you want it to.

永不期待,永不假设,永不强求。顺其自然,若是注定发生,必会如你所愿。

每日掏心话

其实,许多事从一开始就已预感到了结局,往后所有的折腾,都不过只是为了拖延散场的时间 。

来自:小铭同学 | 责编:乐乐

链接:. Java zhiyin.com/34563.html

程序员小乐(ID:study_tech)第 812 次推文 图片来自百度

往日回顾:百度和谷歌到底有什么区别?看完终于明白了!

正文

什么是反射

反射就是指程序在运行的时候可以知道一个类的自身信息。

对于任何一个类:可以知道这个类的属性和方法。

对于任何一个对象:可以调用这个对象的任何一个方法和属性。

反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象

例如:一个类有:成员变量、方法、构造方法、包等等信息,利用反射技术可以对一个类进行 解剖,把个个 组成部分映射成一个个对象。

(其实:一个类中这些成员方法、构造方法、在加入类中都有一个类来描述)

反射的功能

  • 在运行时判断任意一个对象所属的类

  • 在运行的时候构造任意一个类的对象

  • 在运行时判断一个类所具有的成员变量和方法

  • 在运行时调用任何一个对象的方法

  • 生成动态代理(会有一篇关于动态代理的文章,在这里挖坑)

反射的优点和缺点

动态编译和静态编译

反射用到的是动态编译,既然有动态编译,就会有静态编译

那么动态编译和静态编译又有什么区别?

静态编译:在编译的时候进确定类型,如果绑定对象成功,new 是静态加载类,就编译通过。

1 代码示例

public class Phone{
public static void main(String[] args){
if(“iphone”.equals(args[0])){
Iphone iphone = new Iphone();
iphone.call();
}
if(“xiaomi”.equals(args[0])){
Xiaomi xiaomi = new Xiaomi();
xiaomi.call();
}
}
}
class Xiaomi{
public void call(){
System.out.println(“xiaomi is calling”);
}
}
class Iphone{
public void call(){
System.out.println(“iphone is calling”);
}
}

2 解释

当在Phone.java里面写好代码的时候,如果需要添加新的类,则需要直接在文件里面修改代码。假如需要添加一个华为手机,则我需要在Phone.java文件里面加个if语句判断传进来的参数是不是”huawei”,这样增加了类之间的耦合性。

当删除一个类的时候Phone.java编译可能会出现错误。 假如我删除了小米手机这个类,phone.java文件没有删除if判断语句,那么phone.java在编译的时候则会失败。

没删除Xiaomi.java编译的时候是成功并且成功运行

删除Xiaomi.java编译的时候就会失败了,因为Xiaomi.java不存在

动态编译:在运行的时候确定类型,绑定对象。最大发挥了Java的多态,降低类之间的耦合性。

1 代码示例

Phone.java

public static void main(String[] args){
try{
Class c = Class.forName(“Huawei”);
PhoneInterface cellPhone = (PhoneInterface)c.newInstance();
cellPhone.ring();
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
PhoneInterface.java
interface PhoneInterface{
void ring();
}
Huawei.java
public class Huawei implements PhoneInterface{
@Override
public void ring(){
System.out.println(“huawei is ringing…”);
}
}
OnePlus.java
public class OnePlus implements PhoneInterface{
@Override
public void ring(){
System.out.println(“OnePlus is ringing…”);
}
}

2 解释

(1)对比静态编译,当我们需要往Phone.java里面传递新的类参数的时候,根本不需要修改Phone.java的代码,因为这里应用了Java的多态。只要新建一个新的类实现了PhoneInterface的接口,把类名传进去就可以调用。这里体现了 需要哪个类的对象就动态的创建哪个类的对象,也就是说动态的实现了类的加载。

(2)当删除一个类的时候,Phone.java文件不会编译失败。

比如说删除OnePlus.java

区别:这里说明了动态加载的在不修改Phone.java的前提下不会因为其它类的不存在而导致整个文件不能编译,而静态加载则会编译的时候绑定对象,从而导致编译失败。

优点

以实现动态创建对象和编译,体现出很大的灵活性,特别是在J2EE的开发中它的灵活性就表现的十分明显。比如,一个大型的软件,不可能一次就把把它设计的很完美,当这个程序编译后,发布了,当发现需要更新某些功能时,我们不可能要用户把以前的卸载,再重新安装新的版本,假如这样的话,这个软件肯定是没有多少人用的。采用静态的话,需要把整个程序重新编译一次才可以实现功能的更新,而采用反射机制的话,它就可以不用卸载,只需要在运行时才动态的创建和编译,就可以实现该功能。

缺点

对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作,我们可以告诉JVM,我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。

Class类和类类型

Class类

所有的类是java.lang.Class类的对象,Class类是所有类的类,反射的基础。

Class对象(类类型)

普通类构造对象是:Student s = new Student();

但Class对象则不是,看Class类的源码, 构造器 是私有的,则用户无法直接像普通类那样new一个Class的对象,只有JVM才可以构造Class对象。

private Class(ClassLoader loader) {
// Initialize final field for classLoader. The initialization value of non-null
// prevents future JIT optimizations from assuming this final field is null.
classLoader = loader;
}

但是我们可以通过一个已知的类获得Class对象

有以下三种方式:

Class s = Student.class;
Class s1 = new Student().getClass();
Class s2 = Class.forName(“Student”);

Class对象就是类类型,在这里表示的是Student类的类型,下面看一个图了解Class对象是什么和类在JVM中加载的过程

由图中可以看出,一个具体的Class对象就保存了具体类的基本属性和方法,并且可以调用。

Student类

package General;

import java.lang.reflect.Method;

public class Student {
private String name;
private int age;
private String msg = “I am a student”;

public void fun() {
System.out.println(“fun”);
}

public void fun(String name,int age) {
System.out.println(“我叫”+name+”,今年”+age+”岁”);
}

public Student(){

}

private Student(String name){

}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}

public String getMsg() {
return msg;
}

public void setMsg(String msg) {
this.msg = msg;
}

}

反射相关操作

文章开始说过,反射会把一个类的成分(成员变量,方法,构造器)各自映射成一个个对象(Field对象,Method对象,Construct对象),

一个类中这些成员方法、构造方法、在加入类中都有一个类来描述。

java.lang.reflect.Constructor; java.lang.reflect.Field; java.lang.reflect.Method; java.lang.reflect.Modifier;

通过Class对象我们可以做什么呢?

  • 获取成员方法Method

  • 获取成员变量Field

  • 获取 构造函数 Construct

获取成员方法

用法

public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>… parameterTypes) // 得到该类所有的方法,不包括父类的
public Method getMethod(String name, Class<?>… parameterTypes) // 得到该类所有的public方法,包括父类的

//具体使用
Method[] methods = class1.getDeclaredMethods();//获取class对象的所有声明方法
Method[] allMethods = class1.getMethods();//获取class对象的所有public方法 包括父类的方法
Method method = class1.getMethod(“info”, String.class);//返回次Class对象对应类的、带指定形参列表的public方法
Method declaredMethod = class1.getDeclaredMethod(“info”, String.class);//返回次Class对象对应类的、带指定形参列表的方法

例子

public static void main(String[] args) {
try {
Class c = Class.forName(“General.Student”);
Object o = c.newInstance();
Method method = c.getMethod(“fun”,String.class,int.class);
method.invoke(o,”jieMing”,21);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

结果

只要知道包的限定名,就可以对Student这个类进行所有操作

获取成员变量信息

成员变量 = 成员类型+变量名

用法

获取成员变量,通过Class类的以下方法,变量是成员变量名

public Field getDeclaredField(String name) // 获得该类自身声明的所有变量,不包括其父类的变量
public Field getField(String name) // 获得该类自所有的public成员变量,包括其父类变量

//具体实现
Field[] allFields = class1.getDeclaredFields();//获取class对象的所有属性
Field[] publicFields = class1.getFields();//获取class对象的public属性
Field ageField = class1.getDeclaredField(“age”);//获取class指定属性
Field desField = class1.getField(“des”);//获取class指定的public属性

例子

public static void main(String[] args) {
try {
Class c = Class.forName(“General.Student”);
Object o = c.newInstance();
Field field = c.getDeclaredField(“msg”);//msg在例子中是私有变量,如果没设置之前,用c.getField()是会报错的
field.setAccessible(true); //private设置为public
System.out.println(c.getField(“msg”)); //用getFiled()则可以直接访问
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

获取构造函数信息

获取构造函数,Class的方法如下

用法

public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes) // 获得该类所有的构造器,不包括其父类的构造器
public Constructor<T> getConstructor(Class<?>… parameterTypes) // 获得该类所以public构造器,包括父类

//具体
Constructor<?>[] allConstructors = class1.getDeclaredConstructors();//获取class对象的所有声明构造函数
Constructor<?>[] publicConstructors = class1.getConstructors();//获取class对象public构造函数
Constructor<?> constructor = class1.getDeclaredConstructor(String.class);//获取指定声明构造函数
Constructor publicConstructor = class1.getConstructor(String.class);//获取指定声明的public构造函数

例子

Student类的私有构造函数

private Student(String name){
System.out.println(name);
}

获取私有的构造函数,并且设置为public从而可以创建对象

public static void main(String[] args) {
try {
Class c = Class.forName(“General.Student”);
Constructor constructor = c.getDeclaredConstructor(String.class);
constructor.setAccessible(true); //如果把这行注释掉,调用private的构造函数则会报错
constructor.newInstance(“JieMingLi”);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

结果

实现对数据库增,查。

原理

保存数据时:把pojo类的属性取出来,拼凑 sql语句

查询数据的时:把查询到的数据包装成一个Java对象

一张数据表对应java的一个pojo对象,表中的每一个字段(column)对应pojo的每一个属性

数据表名和Pojo的类名相等,column和pojo的属性相等,不区分大小写(数据库中不区分大小写)

pojo的每一个属性的get和set方法,都是为了后续的操作

实例

数据表User

pojo User类

package dbtest;

public class User {
private int id;
private String name;
private String pwd;
private int age;

@Override
public String toString() {
return “User{” +
“id=” + id +
“, name='” + name + ”’ +
“, pwd='” + pwd + ”’ +
“, age=” + age +
‘}’;
}

public int getId() {
return id;
}

public void setId(int id) {
this.id = id;
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public String getPwd() {
return pwd;
}

public void setPwd(String pwd) {
this.pwd = pwd;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}

数据库连接的工厂类

package dbtest;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;

public class ConnectDBFactory {
public static Connection getDBConnection(){
Connection conn = null;
try {
Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”);
String url = “jdbc:mysql://localhost:3306/sm”;
String user = “root”;
String password = “123456”;
conn = DriverManager.getConnection(url,user,password);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return conn;
}
}

操作数据库的dao

package dbtest;

import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.sql.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class SqlSession {

public static String getSaveObjectSql(Object o) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {

String sql = “insert into “;
/*获取Class对象*/
Class c = o.getClass();
/*获取pojo所有的方法*/
Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
/*获取全类名*/
String cName = c.getName();
/*通过全类名获取数据库名称*/
String tableName = cName.substring(cName.lastIndexOf(“.”)+1,cName.length());
sql+= tableName + “(“;
/*字段名字*/
List<String> fieldList = new ArrayList<>();
/*字段对应的值*/
List valueList = new ArrayList();

/*遍历Class对象的Method对象,就可以执行相对于的方法了*/
for (Method method :
methods) {
String methodName = method.getName();
/*找出get方法,并设置值*/
if(methodName.startsWith(“get”) && !method.equals(“getClass”)){
String fieldName = methodName.substring(3,methodName.length());
fieldList.add(fieldName);
Object res = method.invoke(o,null);
if(res instanceof String){
valueList.add(“””+res+”””);
}else{
valueList.add(res);
}
}
}

/*拼接sql语句的字段*/
for (int i = 0; i <fieldList.size() ; i++) {
if(i < fieldList.size() – 1){
sql += fieldList.get(i) + “,”;
}else{
sql += fieldList.get(i) + “) values (“;
}
}

/*拼接sql语句的值*/
for (int i = 0; i <valueList.size() ; i++) {
if(i < valueList.size()-1){
sql += valueList.get(i) + “,”;
}else{
sql += valueList.get(i) + “)”;
}
}

return sql;
}

/*保存数据的操作*/
public int saveObject(Object o) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException, SQLException {
Connection connection = ConnectDBFactory.getDBConnection();
String sql = getSaveObjectSql(o);
PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql);
int i = 0;
i = statement.executeUpdate();
return i;
}

/*
* 查询数据,查询出来的数据映射到pojo的每一个属性上
* */
public Object getObject(String pname,int id) throws ClassNotFoundException {
/*通过包名获取数据表名*/
String tableName = pname.substring(pname.lastIndexOf(“.”)+1,pname.length());
String sql = “select * from ” + tableName + ” where Id = ” + id;
Connection conn = ConnectDBFactory.getDBConnection();
Class c = Class.forName(pname);
Object obj = null;
try{
Statement statement = conn.createStatement();
ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);
Method[] methods = c.getDeclaredMethods();

while(resultSet.next()){
obj = c.newInstance();
for (Method method :methods
) {
String methodName = method.getName();
if(methodName.startsWith(“set”)){
/*通过方法名获取数据库的列名*/
String columnName = methodName.substring(3,methodName.length());
/*获取参数的类型*/
Class[] params = method.getParameterTypes();
/*判断参数的类型*/
if(params[0] == String.class){
method.invoke(obj,resultSet.getString(columnName));
}
if(params[0] == int.class){
method.invoke(obj,resultSet.getInt(columnName));
}
}
}
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
return obj;
}

public static void main(String[] args) {
try{
SqlSession session = new SqlSession();
User user = new User();
user.setAge(22);
user.setName(“JiemingLi”);
user.setId(44);
user.setPwd(“123456”);
int resNum = session.saveObject(user);
if(resNum > 0){
System.out.println(“成功”);
}else{
System.out.println(“插入失败”);
}
User res = (User)session.getObject(“dbtest.User”,44);
System.out.println(res);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}

}

结果

总结

Java反射非常好用,灵活性非常大,不用花费太多的时间去写操作数据库的代码,让重点在开发者的业务逻辑上。现在很多和数据库操作的框架都用到反射,只要配置文件,按照框架的规则就可以对数据库进行相对应的操作了。

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文章来源:智云一二三科技

文章标题:一篇文章了解 Java 反射和应用

文章地址:https://www.zhihuclub.com/186367.shtml

关于作者: 智云科技

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