【Java反射】Java 泛型基础

笔记来源：IMOOC 反射

Java Reflect

综述

• Class类的使用
• 方法的反射
• 成员变量的反射
• 构造函数的反射
• 类加载机制

Class 类的使用

在面向对象的世界里，万事万物皆对象。

• 但在Java里面有两样东西不是对象：静态的成员、普通数据类型类（但它们有封装类弥补）
• 类是对象，类是 java.lang.Class 的实例对象（There is a class named Class）

package com.gcusky.reflect;

class ClassDemo {
    Foo foo = new Foo(); // Foo的实例对象
    /**
     * foo 是 Foo 类的实例对象
     * Foo 是 Class 类的实例对象，又叫类类型（class type）
     */
    // 表示1 -> 任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class
    Class c1 = Foo.class;
    // 表示2 -> 已知该类对象可用getClass方法获取类类型
    Class c2 = foo.getClass();
    // 表示3 -> 用类的全称获取
    try {
        Class c3 = Class.forName("com.gcusky.reflect.Foo");
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    // 可以通过类的类类型创建该类的实例对象
    try {
        Foo foo1 = (Foo)c1.newInstance();
    } catch (InstantiationException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
class Foo

Java 动态加载类

Class.forName("类的全称")

• 不仅表示了类的类类型，还代表了动态加载类

  • 编译时刻加载类是静态加载类
  • 运行时刻加载类是动态加载类

class Office {
    public static void main(String[] args) {
        // new 创建对象，是静态加载类，在编译时就需要加载所有可能使用到的类
        if("Word".equals(args[0])) {
            Word w = new Word();
            w.start();
        }
        // Class.forName 创建对象，是动态加载类，在运行时才加载
        try {
            Class c = Class.forName(args[0])
            Word w = (Word) c.newInstance(); // 通过类类型，创建该对象
            w.start();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Java 获取方法信息

• 基本的数据类型，void 关键字都存在类类型
• java.lang.reflect.Method 封装了关于方法的操作

package com.gcusky.reflect;
import java.lang.reflect.Method;

public class Demo {
    /**
     * 打印类的信息，包括类的成员函数、成员变量
     * @param obj 对象
     */
    public static void printClassMessage(Object obj) {
        // 要获取类的信息，首先要获取类的类类型
        Class c = obj.getClass();
        // 获取类的全名
        String fullName = c.getName();
        /**
         * Method类：方法对象
         * 一个成员方法就是一个Method对象
         * getMethods()方法获取的是所有的public的函数，包括父类继承而来的
         * getDeclaredMethods() 获取的是所有该类自己声明的方法，不问访问权限
         */
        Method[] ms = c.getMethods(); // c.getDeclaredMethods();
        for (int i = 0; i < ms.length; i++) {
            // 得到方法的返回类型
            Class returnType = ms[i].getReturnType();
            // 得到方法的名称
            String name = ms[i].getName();
            // 获取参数类型
            Class[] paramTypes = ms[i].getParameterTypes();
        }
    }
}

Java 获取成员变量信息

• 成员变量也是对象
• java.lang.reflect.Field 封装了关于成员变量的操作

        /**
         * 成员变量也是对象，Field封装了关于成员变量的操作
         * getFields()获取的是所有的public的成员变量
         * getDeclaredMethods()获取的是所有该类自己声明的成员变量
         */
        Field[] fs = c.getDeclaredFields(); // c.getFields();
        for (int i = 0; i < fs.length; i++) {
            // 得到成员变量的类型
            Class fieldType = fs[i].getType();
            String typeName = fieldType.getName();
            // 得到成员变量的名称
            String fieldName = fs[i].getName();
        }

Java 获取构造函数信息

        /**
         * 构造函数也是对象
         * java.lang.Constructor中封装了构造函数的信息
         */
        Constructor[] cs = c.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : cs) {
            constructor.getName();
            Class[] paramType = constructor.getParameterTypes();
        }

Java 方法的反射

1. 如何获取某个方法：方法的名称和方法的参数列表才能唯一决定某个方法
2. 方法反射的操作：method.invoke(对象, 参数列表)

class A {
    public void print(int a, int b) {
        System.out.println(a + b);
    }
}
A a = new A();
Class c = a.getClass();
try {
    // Method m = c.getMethod("print", new Class[]{int.class, int.class});
    Method m = c.getMethod("print", int.class, int.class);
    // Object o = m.invoke(a, new Object[]{10, 20});
    Object o = m.invoke(a, 10, 20);
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

Java 类加载机制

ArrayList list = new ArrayList();
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>();
list == list1; // true
list1.add(20); // error - 编译检测出错

• 反射都是编译之后的操作，因此可看出泛型在编译之后会被擦除
• Java 中集合的泛型用于防止错误输入，只在编译阶段有效，绕过编译则无效

Class c = list1.getclass();
try {
    Method m = c.getMethod("add", Object.class);
    m.invoke(list1, 20); // correct - 绕过编译操作就绕过了泛型
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

---

参考资料：

• 先有Class还是先有Object？
• Scala Reflection － Mirrors,ClassTag,TypeTag and WeakTypeTag