java中Class與Object及反射機制

轉：http://blog.csdn.net/xingcaizxc/article/details/8786744 

平時看代碼時，總是碰到這些即熟悉又陌生的名次，每天都與他們相見，但見面後又似曾沒有任何的交集，所以今天我就來認識下這兩個江湖俠客的背景：

CLASS

    在Java中，每個class都有一個相應的Class對象。也就是說，當我們編寫一個類，編譯完成後，在生成的.class文件中，就會產生一個Class對象，用於表示這個類的類型信息
獲取Class實例的三種方式：
    (1)利用對象調用getClass()方法獲取該對象的Class實例；
    (2)使用Class類的靜態方法forName()，用類的名字獲取一個Class實例（staticClass forName(String className) Returns the Classobject associated with the class or interface with the given stringname. ）；
    (3)運用.class的方式來獲取Class實例，對於基本數據類型的封裝類，還可以採用.TYPE來獲取相對應的基本數據類型的Class實例
    在newInstance()調用類中缺省的構造方法 ObjectnewInstance()（可在不知該類的名字的時候，常見這個類的實例） Creates a new instance of the class represented by this Classobject.
    在運行期間，如果我們要產生某個類的對象，Java虛擬機(JVM)會檢查該類型的Class對象是否已被加載。如果沒有被加載，JVM會根據類的名稱找到.class文件並加載它。一旦某個類型的Class對象已被加載到內存，就可以用它來產生該類型的所有對象

    Class對象的生成方式如下：

    1.Class.forName("類名字符串") （注意：類名字符串必須是全稱，包名+類名）；
    2.類名.class；
    3.實例對象.getClass()；

package baseJava;

public class TestClass {

    /**
     * @param args
     * 2013-4-11 上午10:30:05
     * @author zhao_xingcai
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        try {

            //測試Class.forName()
            Class classForName = Class.forName("baseJava.TestClass");
            System.out.println("classForName  : [" + classForName + "]");

            //測試類名.class
            Class classForName2 = TestClass.class;
            System.out.println("classForName2 : [" + classForName2 + "]");

            //測試Object.getClass()
            TestClass newInstance = new TestClass();
            System.out.println("newInstance   : [" + newInstance.getClass() + "]");

            //hashCode指的是內存的地址
            System.out.println("newInstanceHashCode   : [" + newInstance.hashCode() + "]");

            //toString代表該對象的一個字符串
            //格式：this.getClass().getName() + '@' + Integer.toHexString(hashCode())
            System.out.println("newInstanceToString   : [" + newInstance.toString() + "]");


        }catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /*
     * 構造函數
     */
    public TestClass() {
        System.out.println(" 構造函數");
    }

    /*
     * 靜態的參數初始化
     */
    static {
        System.out.println("靜態的參數初始化  ");
    }

    /*
     * 非靜態的參數初始化
     */
    {
        System.out.println("非靜態的參數初始化  ");
    }

}

運行結果如下：

靜態的參數初始化  
classForName  : [class baseJava.TestClass]
classForName2 : [class baseJava.TestClass]
非靜態的參數初始化  
 構造函數
newInstance   : [class baseJava.TestClass]
newInstanceHashCode   : [12677476]
newInstanceToString   : [baseJava.TestClass@c17164]

    也就是說：

    三種方法生成CLASS對象是一樣的，因爲CLASS在JVM的名稱是一樣的，但是三種生成的方法略有不同：靜態的方法屬性初始化，是在加載類的時候初始化。而非靜態方法屬性初始化，是new類實例對象的時候加載。當我們編寫一個新的JAVA類時，JVM就會幫我們編譯成CLASS對象，存放在同名的.class文件中，在運行時，當需要生成這個類的對象時，JVM就會檢查此類是否裝載到內存中，會沒有裝載，就把.class裝載到內存中，若裝載過，則根據.class生成對象。

OBJECT對象

    在Java中有這樣一個類，它是所有類的祖先，任何類都是其子孫類，它就是java.lang.Object，如果一個類沒有顯式地指明其父類，那麼它的父類就是Object。如同我們稱自己爲炎黃子孫一樣，所有的類都可以稱爲Object子孫，^_^。在java中除了基本型別(數字、字符、布爾值，primitive type)不是對象之外，其它的均爲對象(class type)。那麼，這個Object到底給我們留下了什麼“遺產”呢？下面將從最基本的講起：

    1．  public boolean equals(Object obj).

    所有的類均可以按照自己的需要對equals方法進行覆蓋，顧名思義，這個方法可用來比較兩個對象是否“相等”，至於什麼才叫“相等”，各個類可以根據自己的情況與需要自行定義。例如String，就是要求兩個對象所代表的字符串值相等，而對於一個僱員類(Employee)，則可能是要求姓名、年齡、工資等一樣纔算是“相等”。儘管不同的類有不同的規則，但是有一條規則卻是公用的，它就是：如果兩個對象是“一樣”(identical)的，那麼它們必然是“相等”(equals)的。那麼什麼才叫“一樣”？如果a==b，我們就說a和b是“一樣的”，即a和b指向(refer to)同一個對象。Object類中的equals方法實施的就是這一條比較原則，對任意非空的指引值a和b，當且僅當a和b指向同一個對象時才返回true。

    2．  public int hashCode()

    每個類都可以複寫Object類中的hashCode方法，Object類中的hashCode方法就是簡單

地將對象在內存中的地址轉換成int返回。這樣，如果一個類沒有複寫hashCode方法，那麼它的hashCode方法就是簡單地返回對象在內存中的地址。在JDK中，對hashCode也定義了一系列約束，其中有一條就是如果兩個對象是“equal”的，那麼它們的hashCode方法返回的整數值必須相同，但是如果兩個對象是“unequal”，那麼hashCode方法的返回值不一定必須不同。正因爲這個約束，我們如果複寫了equals()方法，一般也要複寫hashCode方法。
    3．public String toString()

    toString方法是一個從字面上就容易理解的方法，它的功能是得到一個能夠代表該對象的一個字符串，Object類中的toString方法就是得到這樣的一個字符串：this.getClass().getName() + '@' + Integer.toHexString(hashCode())，各個類可以根據自己的實際情況對其進行改寫。

 

JAVA的反射機制

    JAVA反射機制是在運行狀態中，對於任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法；對於任意一個對象，都能夠調用它的任意一個方法；這種動態獲取的信息以及動態調用對象的方法的功能稱爲java語言的反射機制。
    Java反射機制主要提供了以下功能： 在運行時判斷任意一個對象所屬的類；在運行時構造任意一個類的對象；在運行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法；在運行時調用任意一個對象的方法；生成動態代理。

package baseJava;

import java.lang.reflect.Array;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

public class Reflect {

    /**
     * @param args
     *            2013-4-11 上午11:20:59
     * @author zhao_xingcai
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub


    }

    /**
     * 得到某個對象的屬性
     * @param owner
     * @param fieldName
     * @return
     * @throws Exception
     * 2013-4-11 上午11:25:48
     * @author zhao_xingcai
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public Object getProperty(Object owner, String fieldName) throws Exception {
        //得到該對象的Class
        Class ownerClass = owner.getClass();
        //通過Class得到類聲明的屬性
        Field field = ownerClass.getField(fieldName);
        //通過對象得到該屬性的實例，如果這個屬性是非公有的，這裏會報IllegalAccessException。
        Object property = field.get(owner);
        return property;
    }

    /**
     * 獲得某個類的靜態屬性
     * @param className
     * @param fieldName
     * @return
     * @throws Exception
     * 2013-4-11 上午11:35:10
     * @author zhao_xingcai
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public Object getStaticProperty(String className, String fieldName)
            throws Exception {
        //首先得到這個類的Class
        Class ownerClass = Class.forName(className);
        //通過Class得到類聲明的屬性
        Field field = ownerClass.getField(fieldName);
        //靜態屬性，直接從類的Class裏取
        Object property = field.get(ownerClass);
        return property;
    }

    /**
     * 獲取某個對象的方法
     * @param owner
     * @param methodName
     * @param args
     * @return
     * @throws Exception
     * 2013-4-11 上午11:39:05
     * @author zhao_xingcai
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public Object invokeMethod(Object owner, String methodName, Object[] args)
            throws Exception {
        //或得這個類的Class
        Class ownerClass = owner.getClass();
        //配置參數的Class數組，作爲尋找Method的條件
        Class[] argsClass = new Class[args.length];
        for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
            argsClass[i] = args[i].getClass();
        }
        //通過Method名和參數的Class數組得到要執行的Method
        Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);
        //執行該Method，invoke方法的參數是執行這個方法的對象，和參數數組。返回值是Object，也既是該方法的返回值
        return method.invoke(owner, args);
    }

    /**
     * 執行某個類的靜態方法
     * @param className
     * @param methodName
     * @param args
     * @return
     * @throws Exception
     * 2013-4-11 上午11:40:31
     * @author zhao_xingcai
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public Object invokeStaticMethod(String className, String methodName,
            Object[] args) throws Exception {
        //獲取該類的class
        Class ownerClass = Class.forName(className);
        Class[] argsClass = new Class[args.length];
            for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
        }
        Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);
        //invoke的一個參數是null，因爲這是靜態方法，不需要藉助實例運行
        return method.invoke(null, args);
    }

    /**
     * 新建實例,執行帶參數的構造函數來新建實例的方法。
     * 如果不需要參數，可以直接使用newoneClass.newInstance()來實現。
     * @param className
     * @param args
     * @return
     * @throws Exception
     * 2013-4-11 上午11:41:27
     * @author zhao_xingcai
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public Object newInstance(String className, Object[] args) throws Exception {
        //得到要構造的實例的Class
        Class newoneClass = Class.forName(className);
        //得到參數的Class數組
        Class[] argsClass = new Class[args.length];
            for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
        }
        //得到構造函數
        Constructor cons = newoneClass.getConstructor(argsClass);
        //新建實例
        return cons.newInstance(args);
    }

    /**
     * 判斷是否爲某個類的實例
     * @param obj
     * @param cls
     * @return
     * 2013-4-11 上午11:42:59
     * @author zhao_xingcai
     */
     @SuppressWarnings("unchecked")
    public boolean isInstance(Object obj, Class cls) {
        return cls.isInstance(obj);
    }

     /**
      * 得到數組中的某個元素
      * @param array
      * @param index
      * @return
      * 2013-4-11 上午11:43:33
      * @author zhao_xingcai
      */
     public Object getByArray(Object array, int index) {
        return Array.get(array, index);
    }
}