Конструктор на основе отражения

Java
найти конструктор

Объявление конструктора содержит: имя, модификаторы, параметры и исключения. Эту информацию можно получить через класс java.lang.reflect.Constructor. В следующем примере показано, как получить конструктор:

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Type;
import static java.lang.System.out;

public class ConstructorSift {
    public static void main(String... args) {
	try {
	    Class<?> cArg = Class.forName(args[1]);

	    Class<?> c = Class.forName(args[0]);
	    Constructor[] allConstructors = c.getDeclaredConstructors();
	    for (Constructor ctor : allConstructors) {
		Class<?>[] pType  = ctor.getParameterTypes();
		for (int i = 0; i < pType.length; i++) {
		    if (pType[i].equals(cArg)) {
			out.format("%s%n", ctor.toGenericString());

			Type[] gpType = ctor.getGenericParameterTypes();
			for (int j = 0; j < gpType.length; j++) {
			    char ch = (pType[j].equals(cArg) ? '*' : ' ');
			    out.format("%7c%s[%d]: %s%n", ch,
				       "GenericParameterType", j, gpType[j]);
			}
			break;
		    }
		}
	    }

        // production code should handle this exception more gracefully
	} catch (ClassNotFoundException x) {
	    x.printStackTrace();
	}
    }
}

getGenericParameterTypes() получит атрибут подписи из файла класса, если нет, вместо него будет использоваться getParameterType(). бегать:

$ java ConstructorSift java.util.Formatter java.util.Locale
public
java.util.Formatter(java.io.OutputStream,java.lang.String,java.util.Locale)
throws java.io.UnsupportedEncodingException
       GenericParameterType[0]: class java.io.OutputStream
       GenericParameterType[1]: class java.lang.String
      *GenericParameterType[2]: class java.util.Locale
public java.util.Formatter(java.lang.String,java.lang.String,java.util.Locale)
throws java.io.FileNotFoundException,java.io.UnsupportedEncodingException
       GenericParameterType[0]: class java.lang.String
       GenericParameterType[1]: class java.lang.String
      *GenericParameterType[2]: class java.util.Locale
public java.util.Formatter(java.lang.Appendable,java.util.Locale)
       GenericParameterType[0]: interface java.lang.Appendable
      *GenericParameterType[1]: class java.util.Locale
public java.util.Formatter(java.util.Locale)
      *GenericParameterType[0]: class java.util.Locale
public java.util.Formatter(java.io.File,java.lang.String,java.util.Locale)
throws java.io.FileNotFoundException,java.io.UnsupportedEncodingException
       GenericParameterType[0]: class java.io.File
       GenericParameterType[1]: class java.lang.String
      *GenericParameterType[2]: class java.util.Locale
The next example output illustrates how to search for a parameter of type char[] in String.
$ java ConstructorSift java.lang.String "[C"
java.lang.String(int,int,char[])
       GenericParameterType[0]: int
       GenericParameterType[1]: int
      *GenericParameterType[2]: class [C
public java.lang.String(char[],int,int)
      *GenericParameterType[0]: class [C
       GenericParameterType[1]: int
       GenericParameterType[2]: int
public java.lang.String(char[])
      *GenericParameterType[0]: class [C
$ java ConstructorSift java.lang.String "[C"
java.lang.String(int,int,char[])
       GenericParameterType[0]: int
       GenericParameterType[1]: int
      *GenericParameterType[2]: class [C
public java.lang.String(char[],int,int)
      *GenericParameterType[0]: class [C
       GenericParameterType[1]: int
       GenericParameterType[2]: int
public java.lang.String(char[])
      *GenericParameterType[0]: class [C
Получить и разрешить модификаторы конструктора

Модификаторы конструктора:

  • Модификаторы доступа: public, protected, private
  • аннотация

В следующем примере показано, как получить модификаторы:

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.Type;
import static java.lang.System.out;

public class ConstructorAccess {
    public static void main(String... args) {
	try {
	    Class<?> c = Class.forName(args[0]);
	    Constructor[] allConstructors = c.getDeclaredConstructors();
	    for (Constructor ctor : allConstructors) {
		int searchMod = modifierFromString(args[1]);
		int mods = accessModifiers(ctor.getModifiers());
		if (searchMod == mods) {
		    out.format("%s%n", ctor.toGenericString());
		    out.format("  [ synthetic=%-5b var_args=%-5b ]%n",
			       ctor.isSynthetic(), ctor.isVarArgs());
		}
	    }

        // production code should handle this exception more gracefully
	} catch (ClassNotFoundException x) {
	    x.printStackTrace();
	}
    }

    private static int accessModifiers(int m) {
	return m & (Modifier.PUBLIC | Modifier.PRIVATE | Modifier.PROTECTED);
    }

    private static int modifierFromString(String s) {
	if ("public".equals(s))               return Modifier.PUBLIC;
	else if ("protected".equals(s))       return Modifier.PROTECTED;
	else if ("private".equals(s))         return Modifier.PRIVATE;
	else if ("package-private".equals(s)) return 0;
	else return -1;
    }
}

Запустите следующим образом:

There is not an explicit Modifier constant which corresponds to "package-private" access, so it is necessary to check for the absence of all three access modifiers to identify a package-private constructor.
This output shows the private constructors in java.io.File:
$ java ConstructorAccess java.io.File private
private java.io.File(java.lang.String,int)
  [ synthetic=false var_args=false ]
private java.io.File(java.lang.String,java.io.File)
  [ synthetic=false var_args=false ]
Создать экземпляр

Существует два способа создания экземпляра: один создается с помощью java.lang.reflect.Constructor.newInstance(), а другой — с помощью Class.newInstance(). Два основных отличия заключаются в

  • Class.newInstance() может вызывать только конструкторы без параметров, а Constructor.newInstance() может принимать несколько параметров.
  • Class.newInstance() генерирует собственное исключение, Constructor.newInstance() оборачивает исключение в InvocationTargeException
  • Class.newInstance() может использовать только общедоступные и защищенные конструкторы, а Constructor.newInstance() в некоторых случаях может вызывать частные конструкторы.

Иногда необходимо получить доступ к внутреннему состоянию класса после завершения построения. Например, вам нужно получить набор символов внутри java.io.Console. Пример выглядит следующим образом:

import java.io.Console;
import java.nio.charset.Charset;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import static java.lang.System.out;

public class ConsoleCharset {
    public static void main(String... args) {
	Constructor[] ctors = Console.class.getDeclaredConstructors();
	Constructor ctor = null;
	for (int i = 0; i < ctors.length; i++) {
	    ctor = ctors[i];
	    if (ctor.getGenericParameterTypes().length == 0)
		break;
	}

	try {
	    ctor.setAccessible(true);
 	    Console c = (Console)ctor.newInstance();
	    Field f = c.getClass().getDeclaredField("cs");
	    f.setAccessible(true);
	    out.format("Console charset         :  %s%n", f.get(c));
	    out.format("Charset.defaultCharset():  %s%n",
		       Charset.defaultCharset());

        // production code should handle these exceptions more gracefully
	} catch (InstantiationException x) {
	    x.printStackTrace();
 	} catch (InvocationTargetException x) {
 	    x.printStackTrace();
	} catch (IllegalAccessException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (NoSuchFieldException x) {
	    x.printStackTrace();
	}
    }
}

бегать:

$ java ConsoleCharset
Console charset          :  ISO-8859-1
Charset.defaultCharset() :  ISO-8859-1

Constructor.newInstance() может создать экземпляр с параметрами:

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import static java.lang.System.out;

class EmailAliases {
    private Set<String> aliases;
    private EmailAliases(HashMap<String, String> h) {
	aliases = h.keySet();
    }

    public void printKeys() {
	out.format("Mail keys:%n");
	for (String k : aliases)
	    out.format("  %s%n", k);
    }
}

public class RestoreAliases {

    private static Map<String, String> defaultAliases = new HashMap<String, String>();
    static {
	defaultAliases.put("Duke", "duke@i-love-java");
	defaultAliases.put("Fang", "fang@evil-jealous-twin");
    }

    public static void main(String... args) {
	try {
	    Constructor ctor = EmailAliases.class.getDeclaredConstructor(HashMap.class);
	    ctor.setAccessible(true);
	    EmailAliases email = (EmailAliases)ctor.newInstance(defaultAliases);
	    email.printKeys();

        // production code should handle these exceptions more gracefully
	} catch (InstantiationException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (IllegalAccessException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (InvocationTargetException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (NoSuchMethodException x) {
	    x.printStackTrace();
	}
    }
}

Запустите следующим образом:

$ java RestoreAliases
Mail keys:
  Duke
  Fang
Устранение неполадок
Поскольку ни один конструктор без параметров не выдает: InstantiationException

Пример выглядит следующим образом:

public class ConstructorTrouble {
    private ConstructorTrouble(int i) {}

    public static void main(String... args){
	try {
	    Class<?> c = Class.forName("ConstructorTrouble");
	    Object o = c.newInstance();  // InstantiationException

        // production code should handle these exceptions more gracefully
	} catch (ClassNotFoundException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (InstantiationException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (IllegalAccessException x) {
	    x.printStackTrace();
	}
    }
}

результат операции:

$ java ConstructorTrouble
java.lang.InstantiationException: ConstructorTrouble
        at java.lang.Class.newInstance0(Class.java:340)
        at java.lang.Class.newInstance(Class.java:308)
        at ConstructorTrouble.main(ConstructorTrouble.java:7)
Class.newInstance() выдает необработанное исключение

Поскольку Class.newInstance() не оборачивает исключения, как проверенные, так и непроверенные исключения будут генерироваться напрямую.Для Constructor.newInstance() генерируемые исключения будут обернуты InvocationTargetException.

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import static java.lang.System.err;

public class ConstructorTroubleToo {
    public ConstructorTroubleToo() {
 	throw new RuntimeException("exception in constructor");
    }

    public static void main(String... args) {
	try {
	    Class<?> c = Class.forName("ConstructorTroubleToo");
	    // Method propagetes any exception thrown by the constructor
	    // (including checked exceptions).
	    if (args.length > 0 && args[0].equals("class")) {
		Object o = c.newInstance();
	    } else {
		Object o = c.getConstructor().newInstance();
	    }

        // production code should handle these exceptions more gracefully
	} catch (ClassNotFoundException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (InstantiationException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (IllegalAccessException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (NoSuchMethodException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (InvocationTargetException x) {
	    x.printStackTrace();
	    err.format("%n%nCaught exception: %s%n", x.getCause());
	}
    }
}

результат операции:

$ java ConstructorTroubleToo class
Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException: exception in constructor
        at ConstructorTroubleToo.<init>(ConstructorTroubleToo.java:6)
        at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)
        at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance
          (NativeConstructorAccessorImpl.java:39)
        at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance
          (DelegatingConstructorAccessorImpl.java:27)
        at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:513)
        at java.lang.Class.newInstance0(Class.java:355)
        at java.lang.Class.newInstance(Class.java:308)
        at ConstructorTroubleToo.main(ConstructorTroubleToo.java:15)
$ java ConstructorTroubleToo
java.lang.reflect.InvocationTargetException
        at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)
        at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance
          (NativeConstructorAccessorImpl.java:39)
        at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance
          (DelegatingConstructorAccessorImpl.java:27)
        at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:513)
        at ConstructorTroubleToo.main(ConstructorTroubleToo.java:17)
Caused by: java.lang.RuntimeException: exception in constructor
        at ConstructorTroubleToo.<init>(ConstructorTroubleToo.java:6)
        ... 5 more
Выполнить неправильный конструктор

Пример выглядит следующим образом:

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import static java.lang.System.out;

public class ConstructorTroubleAgain {
    public ConstructorTroubleAgain() {}

    public ConstructorTroubleAgain(Integer i) {}

    public ConstructorTroubleAgain(Object o) {
	out.format("Constructor passed Object%n");
    }

    public ConstructorTroubleAgain(String s) {
	out.format("Constructor passed String%n");
    }

    public static void main(String... args){
	String argType = (args.length == 0 ? "" : args[0]);
	try {
	    Class<?> c = Class.forName("ConstructorTroubleAgain");
	    if ("".equals(argType)) {
		// IllegalArgumentException: wrong number of arguments
		Object o = c.getConstructor().newInstance("foo");
	    } else if ("int".equals(argType)) {
		// NoSuchMethodException - looking for int, have Integer
		Object o = c.getConstructor(int.class);
	    } else if ("Object".equals(argType)) {
		// newInstance() does not perform method resolution
		Object o = c.getConstructor(Object.class).newInstance("foo");
	    } else {
		assert false;
	    }

        // production code should handle these exceptions more gracefully
	} catch (ClassNotFoundException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (NoSuchMethodException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (InvocationTargetException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (InstantiationException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (IllegalAccessException x) {
	    x.printStackTrace();
	}
    }
}

бегать:

$ java ConstructorTroubleAgain
Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: wrong number of
  arguments
        at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)
        at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance
          (NativeConstructorAccessorImpl.java:39)
        at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance
          (DelegatingConstructorAccessorImpl.java:27)
        at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:513)
        at ConstructorTroubleAgain.main(ConstructorTroubleAgain.java:23)
$ java ConstructorTroubleAgain int
java.lang.NoSuchMethodException: ConstructorTroubleAgain.<init>(int)
        at java.lang.Class.getConstructor0(Class.java:2706)
        at java.lang.Class.getConstructor(Class.java:1657)
        at ConstructorTroubleAgain.main(ConstructorTroubleAgain.java:26)
$ java ConstructorTroubleAgain Object
Constructor passed Object

Первое исключение связано с отсутствием конструктора без параметров, а второе исключение — с тем, что вызовы отражения не упаковывают и не распаковывают автоматически.

Вызов недоступного конструктора вызывает исключение IllegalAccessException.

Пример:

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

class Deny {
    private Deny() {
	System.out.format("Deny constructor%n");
    }
}

public class ConstructorTroubleAccess {
    public static void main(String... args) {
	try {
	    Constructor c = Deny.class.getDeclaredConstructor();
//  	    c.setAccessible(true);   // solution
	    c.newInstance();

        // production code should handle these exceptions more gracefully
	} catch (InvocationTargetException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (NoSuchMethodException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (InstantiationException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (IllegalAccessException x) {
	    x.printStackTrace();
	}
    }
}

результат операции:

$ java ConstructorTroubleAccess
java.lang.IllegalAccessException: Class ConstructorTroubleAccess can not access
  a member of class Deny with modifiers "private"
        at sun.reflect.Reflection.ensureMemberAccess(Reflection.java:65)
        at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:505)
        at ConstructorTroubleAccess.main(ConstructorTroubleAccess.java:15)
Категории