Java通过反射来打印类的方法实现

工作了有一段时间了,我觉得是时候去复习下Java的一些基础知识,因此写下了这篇文章。平常开发过程中,前端写的比较多,后端也不能忘!

一. 案例出发

先准备一个模板类:

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

    public User(String name, int id) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    private User(String name) {
        this.name = name;
    }

    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;
    }
}

2.开始反射

import java.lang.reflect.*;

public class Test {
    public static final String LINE = "\n";
    public static final String SPACE = "    ";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<?> c = Class.forName("com.User");
        // Class<?> c = Test.class.getClassLoader().loadClass("com.User");
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        // 打印包,类名
        String packageName = c.getPackage().getName();
        sb.append("package " + packageName + ";" + LINE);
        sb.append(LINE);
        sb.append("public class " + c.getSimpleName() + "{" + LINE);
        // 打印成员变量
        Field[] declaredFields = c.getDeclaredFields();
        for (Field field : declaredFields) {
            // Field.getModifiers()返回一个int类型的数值,用于标识public、static等标识符
            String fieldModifier = Modifier.toString(field.getModifiers());
            // 获取属性类型的简要名称
            String typeName = field.getType().getSimpleName();
            // 属性的名称
            String fieldName = field.getName();
            sb.append(SPACE + fieldModifier + " " + typeName + " " + fieldName + ";" + LINE);
        }
        sb.append(LINE);
        // 打印构造
        Constructor<?>[] declaredConstructors = c.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor<?> constructor : declaredConstructors) {
            // 构造函数的标识符
            String constructorModifier = Modifier.toString(constructor.getModifiers());
            sb.append(SPACE + constructorModifier + " " + c.getSimpleName() + " " + "(");
            // 打印构造函数的参数
            printParam(sb, constructor.getParameterTypes());
        }
        // 打印方法
        Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {
            // 方法的标识符
            String methodModifier = Modifier.toString(method.getModifiers());
            // 方法返回类型
            String returnTypeName = method.getReturnType().getSimpleName();
            // 方法名称
            String methodName = method.getName();
            sb.append(SPACE + methodModifier + " " + returnTypeName + " " + methodName + "(");
            printParam(sb, method.getParameterTypes());
        }

        sb.append("}");
        System.out.println(sb.toString());
    }

    private static void printParam(StringBuilder sb, Class<?>[] parameterTypes2) {
        Class<?>[] parameterTypes = parameterTypes2;
        for (int i = 0; i < parameterTypes.length; i++) {
            // 参数的类型
            String simpleName = parameterTypes[i].getSimpleName();
            if (i == 0) {
                sb.append(simpleName + " args");
            } else {
                sb.append(", " + simpleName + " args");
            }
        }
        sb.append(") {" + LINE);
        sb.append(SPACE + "}" + LINE);
        sb.append(LINE);
    }
}

最终的结果如下:

A9DCD57F-D022-5DA1-1510-8BAF86286C90.png

二. 反射方法的分析
2.1 反射的方式

代码中我们可以发现,这里提供了两种基本的反射:

  • Class.forName()
  • getClassLoader().loadClass()

首先,在模板类中添加静态块代码:

9D5D672E-1DAF-AE54-8127-88058A2A6AAC.png

再来运行一下两种反射方式的代码:

forName

72E056A4-F6BF-169F-8F1C-A8E5DF15EE04.png

getClassLoader

5647166C-6AE8-0E1F-237B-306F6B4F0F0B.png

结论如下:

初始化:通过forName方式反射的对象,会进行初始化(会执行静态代码),而通过getClassLoader方式反射的对象,是不会进行初始化的。

2.2 修饰符的打印

如果想打印方法、属性的修饰符,我们应该通过Modifier类去拿到。请看这一行代码:

String fieldModifier = Modifier.toString(field.getModifiers());

来看下Modifier.toString的源码:

public static String toString(int mod) {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    int len;

    if ((mod & PUBLIC) != 0)        sb.append("public ");
    if ((mod & PROTECTED) != 0)     sb.append("protected ");
    if ((mod & PRIVATE) != 0)       sb.append("private ");

    /* Canonical order */
    if ((mod & ABSTRACT) != 0)      sb.append("abstract ");
    if ((mod & STATIC) != 0)        sb.append("static ");
    if ((mod & FINAL) != 0)         sb.append("final ");
    if ((mod & TRANSIENT) != 0)     sb.append("transient ");
    if ((mod & VOLATILE) != 0)      sb.append("volatile ");
    if ((mod & SYNCHRONIZED) != 0)  sb.append("synchronized ");
    if ((mod & NATIVE) != 0)        sb.append("native ");
    if ((mod & STRICT) != 0)        sb.append("strictfp ");
    if ((mod & INTERFACE) != 0)     sb.append("interface ");

    if ((len = sb.length()) > 0)    /* trim trailing space */
        return sb.toString().substring(0, len-1);
    return "";
}

很明显,其通过语言修饰符的类型(int类型)来做对应的映射并返回。

案例代码中有三块地方都支持获得修饰符类型:

  1. field.getModifiers():字段修饰符。
  2. constructor.getModifiers():构造修饰符。
  3. method.getModifiers():方法的修饰符。
2.3 getDeclaredxxx和getxxx的区别

以Field为例:

Field[] declaredFields = c.getDeclaredFields();
Field[] fields = c.getFields();

案例如下:

1.新建一个Parent类:

public class Parent {
    public String parentAddress;
    private Integer Number;
}

2.让User类继承Parent

3DD7DBCB-285D-19CC-4711-D0FDBFAE0638.png

3.测试1:getDeclaredFields打印成员变量:

25325BAE-5788-B281-BF9B-60E70EE582B0.png

4.测试2:getFields打印成员变量:

81C6AB9F-5CA5-0AA9-BFE4-2001043C0FD9.png

两者区别如下:

比较内容 getDeclaredFields getFields
作用的类的范围 仅仅限于当前类 还可以包括父类
作用的修饰符范围 可以获取public和非public类型 只能获得public类型的相关值
2.4 getSimpleName和getName有什么不同

以这行代码为例:

String typeName = field.getType().getSimpleName();

若我将getSimpleName改为getName,看看输出结果会有什么不同:

11F79500-008F-7589-8C4C-70C7D1F8125E.png

可以发现gatName输出的是这个类型的全名称,那么对应的getSimpleName就顾名思义,返回的是类型名称。

对于其他的相关属性和API,代码的注释都写的比较详细了,就不展开介绍了。

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