摘要:四后记理解好对象不仅能让我们更好的认识一切皆对象这个观点,对之后学习泛型,类型擦除都是很有帮助的,而对于反射机制我们只需在适当的场合利用它即可。
一 前言
很多书上都说,在java的世界里,一切皆对象。其实从某种意义上说,在java中有两种对象:实例对象和Class对象。实例对象就是我们平常定义的一个类的实例:
/** * Created by aristark on 3/28/16. */ public class Person { }
然后利用new关键字:
public class Person { public static void main(String[] args){ Person p = new Person(); } }
而Class对象是没办法用new关键字得到的,因为它是jvm生成用来保存对应类的信息的,换句话说,当我们定义好一个类文件并编译成.class字节码后,编译器同时为我们创建了一个Class对象并将它保存.class文件中。我不知道这样描述是否妥当,因为我也见过某些书上直接把.class文件称之为Class对象。同时在jvm内部有一个类加载机制,即在需要的时候(懒加载)将.class文件和对应的Class对象加载到内存中。总之要有这样一个意识,Person.java文件编译成Person.class的同时也会产生一个对应的Class对象。
二 Class对象的获得上面说了,Class对象是jvm用来保存对象实例对象的相关信息的,除此之外,我们完全可以把Class对象看成一般的实例对象,事实上所有的Class对象都是类Class的实例。得到一个实例对象对应的Class对象有以下三种方式:
1.通过实例变量的getClass()方法:
Dog dog = new Dog(); Class d = dog.getClass();
2.通过类Class的静态方法forName():
try { Class dog1 = Class.forName("Dog"); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); }
3.直接给出对象类文件的.class:
Class dog2 = Dog.class;三 Class对象的使用和反射
JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
简而言之,我们可以从.class逆向到.java(反编译),我们可以通过反射机制来访问一个类java对象的属性,方法,甚至我们可以轻易改变一个私有成员,看代码,我们先来定义一个Cat类:
class Cat{ public static int count; public int age; private String name; static { count = 0; } public Cat(){ age = count++; System.out.println("this is class Cat!"); } public void run(){ } private void ruff(){} }
注意到我们的类中包含静态成员,私有变量,静态初始化以及私有方法。这里在提一下所谓的懒加载:当Cat.java编译成Cat.class文件后并不会立即被加载到内存,而是在它的的静态成员第一次被访问时才被加载(这么看来,Cat的默认构造方法也是静态的!)
Class c = Cat.class; Field[] fields = c.getDeclaredFields(); for (Field field : fields){ System.out.println(field); }
结果如下:
public static int Cat.count public int Cat.age private java.lang.String Cat.name
可以看到我们轻而易举的得到了Cat类的字段信息,再来:
Method[] methods = c.getDeclaredMethods(); for (Method method : methods){ System.out.println(method); }
结果如下 :
public void Cat.run() private void Cat.ruff()
好玩吧,我们竟然可以在运行时得到类的信息。同时我们发现Cat类中的静态初始化代码段并没有执行。接下来我们通过Class对象来获得对应的实例对象:
try { Cat cat = (Cat) c.newInstance(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); }
这时候静态代码块执行了:
this is class Cat!
接下来我们做一件神奇的事情:
try { Class catClass = Class.forName("Cat"); Field name = catClass.getDeclaredField("name"); name.setAccessible(true); Cat cat2 = (Cat) catClass.newInstance(); name.set(cat2,"Aristark"); System.out.println(cat2.getName()); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchFieldException e) { e.printStackTrace(); }
这次我们使用Class.forname()来获取Class对象,它的作用是让jvm查找并加载指定的类,也就是说Cat类的静态代码块会被执行。其次值得注意的是,我们通过Class的几个方法访问了原本不可以被访问的name属性:
this is class Cat! Aristark
从这个意义上来说,反射机制并不符合OOP的思想,所以我们仅在必要的时候使用这个特性就行了。
四 后记理解好Class对象不仅能让我们更好的认识一切皆对象这个观点,对之后学习泛型,类型擦除都是很有帮助的,而对于java反射机制我们只需在适当的场合利用它即可。:)关于这两个知识的深入学习稍后我会贴出一些有借鉴意义的文章,大家要关注哦~
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