反射机制的简单示例

一个使用反射机制的简单示例，这个示例将展示如何使用反射来实现一个通用的数据导出功能。

首先，让我们创建必要的项目结构和文件：

  1. 首先修改 pom.xml 添加依赖：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>cn.yam</groupId>
    <artifactId>reflection-demo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.7.0</version>
    </parent>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            <version>3.5.2</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>8.0.30</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>
  1. 创建实体类：
package cn.yam.entity;

import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableName;
import lombok.Data;

@Data
@TableName("user")
public class User {
    private Long id;
    private String username;
    private String email;
    private Integer age;
}
  1. 创建一个自定义注解，用于标记需要导出的字段：
package cn.yam.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ExportField {
    String value() default "";
}
  1. 更新实体类，添加注解：
package cn.yam.entity;

import cn.yam.annotation.ExportField;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableName;
import lombok.Data;

@Data
@TableName("user")
public class User {
    private Long id;
    
    @ExportField("用户名")
    private String username;
    
    @ExportField("邮箱")
    private String email;
    
    @ExportField("年龄")
    private Integer age;
}
  1. 创建通用的导出工具类：
package cn.yam.util;

import cn.yam.annotation.ExportField;

import java.lang.reflect.Field;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ExportUtil {
    
    public static <T> List<String[]> exportData(List<T> dataList) {
        List<String[]> result = new ArrayList<>();
        if (dataList == null || dataList.isEmpty()) {
            return result;
        }

        // 使用反射获取类的所有字段
        Class<?> clazz = dataList.get(0).getClass();
        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
        
        // 获取标题行
        List<Field> exportFields = new ArrayList<>();
        List<String> headers = new ArrayList<>();
        
        for (Field field : fields) {
            ExportField exportField = field.getAnnotation(ExportField.class);
            if (exportField != null) {
                exportFields.add(field);
                headers.add(exportField.value());
            }
        }
        
        // 添加标题行
        result.add(headers.toArray(new String[0]));
        
        // 添加数据行
        for (T data : dataList) {
            List<String> rowData = new ArrayList<>();
            for (Field field : exportFields) {
                try {
                    field.setAccessible(true);
                    Object value = field.get(data);
                    rowData.add(value == null ? "" : value.toString());
                } catch (IllegalAccessException e) {
                    rowData.add("");
                }
            }
            result.add(rowData.toArray(new String[0]));
        }
        
        return result;
    }
}
  1. 创建 Service 和 Controller：
package cn.yam.service;

import cn.yam.entity.User;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.IService;

public interface UserService extends IService<User> {
}

package cn.yam.service.impl;

import cn.yam.entity.User;
import cn.yam.mapper.UserMapper;
import cn.yam.service.UserService;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl<UserMapper, User> implements UserService {
}

package cn.yam.controller;

import cn.yam.entity.User;
import cn.yam.service.UserService;
import cn.yam.util.ExportUtil;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import javax.annotation.Resource;
import java.util.List;

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @Resource
    private UserService userService;

    @GetMapping("/export")
    public List<String[]> exportUsers() {
        List<User> users = userService.list();
        return ExportUtil.exportData(users);
    }
}
  1. 创建 Mapper 接口：
package cn.yam.mapper;

import cn.yam.entity.User;
import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;

@Mapper
public interface UserMapper extends BaseMapper<User> {
}
  1. 最后更新主类：
package cn.yam;

import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
@MapperScan("cn.yam.mapper")
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Main.class, args);
    }
}

在这里插入图片描述

详细剖析实现细节

好的,我来详细解读 ExportUtil 的实现细节:

  1. 首先看方法签名:
public static <T> List<String[]> exportData(List<T> dataList)
  • 这是一个静态泛型方法,<T> 表示可以接收任意类型的列表
  • 返回类型是 List<String[]>,即字符串数组的列表,每个数组代表一行数据
  1. 输入检查:
List<String[]> result = new ArrayList<>();
if (dataList == null || dataList.isEmpty()) {
    return result;
}
  • 创建结果集容器
  • 如果输入列表为空或null,直接返回空结果集
  1. 获取类的字段信息:
Class<?> clazz = dataList.get(0).getClass();
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
  • 通过第一个对象获取类的Class对象
  • getDeclaredFields() 获取该类声明的所有字段(不包括继承的字段)
  1. 处理标题行:
List<Field> exportFields = new ArrayList<>();
List<String> headers = new ArrayList<>();

for (Field field : fields) {
    ExportField exportField = field.getAnnotation(ExportField.class);
    if (exportField != null) {
        exportFields.add(field);
        headers.add(exportField.value());
    }
}
  • 创建两个列表:一个存储要导出的字段,一个存储表头
  • 遍历所有字段,检查是否有 @ExportField 注解
  • 如果有注解,将字段添加到 exportFields,将注解的value值添加到headers
  1. 添加标题行到结果集:
result.add(headers.toArray(new String[0]));
  • 将headers转换为字符串数组并添加为结果集的第一行
  1. 处理数据行:
for (T data : dataList) {
    List<String> rowData = new ArrayList<>();
    for (Field field : exportFields) {
        try {
            field.setAccessible(true);
            Object value = field.get(data);
            rowData.add(value == null ? "" : value.toString());
        } catch (IllegalAccessException e) {
            rowData.add("");
        }
    }
    result.add(rowData.toArray(new String[0]));
}
  • 外层循环遍历每个数据对象
  • 内层循环遍历要导出的字段
  • field.setAccessible(true) 允许访问私有字段
  • field.get(data) 获取字段值
  • 将字段值转换为字符串,如果为null则转换为空字符串
  • 如果访问出错(比如没有访问权限),添加空字符串
  • 将每行数据转换为字符串数组并添加到结果集

让我用一个具体例子来说明整个过程:

// 示例类
public class User {
    @ExportField("姓名")
    private String name;
    
    @ExportField("年龄")
    private int age;
    
    private String password; // 不导出
}

// 使用示例
List<User> users = Arrays.asList(
    new User("张三", 20),
    new User("李四", 25)
);

List<String[]> result = ExportUtil.exportData(users);

执行过程:

  1. 首先获取User类的所有字段(name, age, password)
  2. 找到带有@ExportField注解的字段(name, age)
  3. 生成标题行 [“姓名”, “年龄”]
  4. 处理第一行数据 [“张三”, “20”]
  5. 处理第二行数据 [“李四”, “25”]

最终结果:

[
    ["姓名", "年龄"],     // 标题行
    ["张三", "20"],      // 数据行1
    ["李四", "25"]       // 数据行2
]

这个示例展示了如何使用反射机制实现一个通用的数据导出功能：

  1. 我们创建了一个 @ExportField 注解，用于标记需要导出的字段。
  2. 在 ExportUtil 类中，我们使用反射机制：
    • 获取类的所有字段 (clazz.getDeclaredFields())
    • 获取字段上的注解 (field.getAnnotation(ExportField.class))
    • 动态访问对象的字段值 (field.get(data))

这样的设计有以下优点：

  1. 通用性强：可以用于任何带有 @ExportField 注解的实体类
  2. 可扩展性好：只需要在实体类的字段上添加注解就可以控制导出
  3. 维护方便：导出逻辑集中在一个工具类中

要运行这个示例，你需要：

  1. 创建对应的数据库和表
  2. 在 application.yml 中配置数据库连接信息
  3. 启动应用并访问 http://localhost:8080/user/export 接口

这个示例展示了反射机制在实际业务中的应用，通过反射我们可以在运行时动态获取类的信息，实现更加灵活和通用的功能。

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