Java基础之反射
Opened this issue · 0 comments
在
Java中，反射指的是在程序运行期间，根据类的字节码文件对象来获取类中的成员并使用的一项技术
反射的主要内容：
反射概述
什么是反射呢？ 反射就是在程序运行过程中分析类的一种能力
将上图中的流程反过来，无需实例化类，即可访问类中的构造方法、成员属性以及成员方法
那反射能做些什么呢？
-
分析类：通过类加载器加载并初始化一个类，查看类的所有属性和方法
-
查看并使用对象：查看一个对象的所有属性和方法并使用它们
反射的应用场景一般是：
-
构建通用的工具
-
搭建具有高度灵活性和扩展性的系统框架
获取字节码文件对象
类加载器（ClassLoader）
类加载器负责将类的字节码文件（.class文件）加载到内存中，并生成对应的Class对象
那Class对象又是什么呢？ Class对象就是java.lang.Class类的对象，也叫字节码文件对象，每个Class对象对应一个字节码文件
类的加载时机
-
创建类的实例，如：
Student stu = new Student()，只会加载一次 -
访问类的静态成员时，如：
Calendar.getInstance() -
初始化子类时，会优先加载其父类
class User extends Person {}; User user = new User(); // 先加载父类Person
-
通过反射方式创建类的
Class对象，如：Class clazz = Class.forName("类名称")类名称包含包名 + 类名，如：
cn.itcast.demo1.Student
获取Class对象的三种方式
-
通过
Object类中的getClass()方法，所有类都具有该方法，如：Class clazz = 对象名.getClass() -
通过类的静态属性，如：
Class clazz = 类名.class -
通过
Class类的静态方法，如：Class clazz = Class.forName("类名称")
public class ReflectDemo1 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
// 通过Object类中的getClass方法获取
Student stu = new Student();
Class clazz1 = stu.getClass();
// 通过类的静态属性获取
Class clazz2 = Student.class;
// 通过Class类的静态方法
Class clazz3 = Class.forName("com.todever.demo17.Student");
System.out.println(clazz1 == clazz2); // true
System.out.println(clazz3 == clazz3); // true
}
}
class Student {};反射获取构造方法并使用
在Java中，Constructor<T>属于构造器对象，它属于java.base模块，位于java.lang.reflect包，我们可以通过Class对象获取构造器对象，常用的获取方式有三种
-
getConstructor(Class<?>...parameterTypes)，该方法返回一个Constructor对象，但仅是公共的构造函数 -
getDeclaredConstructor(Class<?>...parameterTypes)，该方法同样返回一个Constructor对象，但它可以获取私有的构造函数 -
getConstructors()，该方法返回此类的所有构造函数组成的数组，但不含私有构造方法
此时我们有了构造器对象，就可以使用其内部的方法，常用的方法有两个：
-
String getName()，该方法返回构造函数名 -
T newInstance(Object... initargs)，使用返回的构造函数和参数一起创建并初始化对象
public class ReflectDemo2 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取Student类的字节码文件
Class clazz1 = Class.forName("com.todever.demo17.Person");
// 通过字节码文件获取无参构造
Constructor con1 = clazz1.getConstructor();
System.out.println(con1); // public com.todever.demo17.Person()
// 通过字节码文件获取有参构造
Constructor con2 = clazz1.getConstructor(String.class);
System.out.println(con2); // public com.todever.demo17.Person(java.lang.String)
// 通过字节码文件获取私有构造
Constructor con3 = clazz1.getDeclaredConstructor(int.class);
System.out.println(con3); // private com.todever.demo17.Person(int)
// 获取Person类所有的构造方法数组(私有除外)
Constructor[] cons = clazz1.getConstructors();
for (Constructor con : cons) {
System.out.println(con);
// public com.todever.demo17.Person()
// public com.todever.demo17.Person(java.lang.String)
}
// 通过getName获取类名
String _name = con2.getName();
System.out.println(_name); // com.todever.demo17.Person
// 通过newInstance方法获取到Student类的对象
Person p = (Person) con2.newInstance("张三");
System.out.println(p);
// name: 张三
// com.todever.demo17.Person@27973e9b
}
}
class Person {
// 公共无参构造
public Person() {}
// 公共有参构造
public Person(String name) {
System.out.println("name: " + name);
}
// 私有有参构造
private Person(int age) {
System.out.println("age: " + age);
}
}反射获取成员方法并使用
Method对象，即方法对象，属于java.base模块，java.lang.reflect包
它通过Class对象获取方法
-
getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)，该方法返回一个Method对象，仅包含公共成员方法，name是方法名，parameterTypes是方法的参数列表 -
getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)，该方法返回一个Method对象，可以获取私有成员方法 -
getMethods()，该方法返回该类中所有方法的数组，但不包含私有方法
Method对象的常用方法：
-
String getName()，该方法返回方法名 -
Object invoke(Object obj, Object... args)，在指定对象上调用此方法，参数为args
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取Person类的字节码文件对象
Class clazz = Class.forName("com.todever.demo18.Person");
// 获取该类的构造器对象
Constructor con = clazz.getConstructor();
// 调用newInstance方法获取该类的实例对象，需要返回一个Person类型的
Person person = (Person) con.newInstance();
System.out.println(person); // com.todever.demo18.Person@10f87f48
// 调用公共的空参方法
Method show1 = clazz.getMethod("show1");
System.out.println(show1); // public void com.todever.demo18.Person.show1()
// 如果只想看方法名，可以使用getName方法
System.out.println(show1.getName()); // show1
// 通过invoke调用方法
show1.invoke(person); // 我是公共的空参方法
// 获取公共的带参方法
Method show2 = clazz.getMethod("show2", int.class);
// 调用方法
show2.invoke(person, 100); // 我是公共的带参方法，传入的参数是a, 其值为： 100
// 获取私有带参方法
Method show3 = clazz.getDeclaredMethod("show3", int.class, int.class);
// 调用私有方法，必须做向下转型，invoke返回Object类型
// 但这样调用会失败，因为目标方法是私有的
//int sum = (int) show3.invoke(person, 10, 20);
// 我们可以通过开启暴力反射，打开对私有方法的调用
show3.setAccessible(true);
int sum = (int) show3.invoke(person, 10, 20);
System.out.println(sum); // 30
// 获取类中所有的成员方法，但不包含私有方法
Method[] methods = clazz.getMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println(method);
}
// public void com.todever.demo18.Person.show1()
// public void com.todever.demo18.Person.show2(int)
// public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
// public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
// public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
// public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
// public java.lang.String java.lang.Object.toString()
// public native int java.lang.Object.hashCode()
// public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
// public final native void java.lang.Object.notify()
// public final native void java.lang.Object.notifyAll()
}
}
class Person {
public Person() {}
// 公共的空参方法
public void show1() {
System.out.println("我是公共的空参方法");
}
// 公共的带参方法
public void show2(int a) {
System.out.println("我是公共的带参方法，传入的参数是a, 其值为： " + a);
}
// 私有的带参方法
private int show3(int a, int b) {
System.out.println("我是私有的带参方法");
return a + b;
}
}反射获取setter方法并使用
通过反射我们可以获取类的setter方法，并使用该方法为属性赋值
-
setter方法的方法名由set和属性名（首字母大写）组成，如：setName，setAge -
setter方法有且只有一个参数，参数类型为属性的类型，如：setName(String name) -
setter方法为public修饰的方法，发射获取该方法可以使用getMethod(String, Class<?>...)
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取Person类的字节码文件
Class clazz = Class.forName("com.todever.demo19.Person");
// 通过反射获取Person类的构造方法，并创建该类的对象
Constructor constructor = clazz.getConstructor();
// 需要转型到Person
Person person = (Person) constructor.newInstance();
// 通过getMethod方法获取setter方法
Method setName = clazz.getMethod("setName", String.class);
setName.invoke(person, "Kaindy");
System.out.println(person.getName()); // kaindy
}
}
class Person {
// 成员变量
private String name;
// 空参构造方法
public Person() {};
// 带参构造方法
public Person(String name) {
this.name = name;
}
// getter和setter
public String getName() {
return this.name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
// 重写toString
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
}反射获取成员变量并使用
Field对象是域（属性、成员变量）对象，属于java.base模块下的java.lang.reflect包
我们可以通过Class对象获取属性
-
getField(String name)该方法返回一个Field对象，但仅仅包含公共属性，参数为想要获取的属性名 -
getDeclaredField(String name)该方法返回一个Field对象，它可以获取私有属性 -
getDeclaredFields()该方法返回类的所有属性组成的数组，它可以返回私有属性
Field常用的方法：
-
void set(Object obj, Object value)该方法设置obj对象的指定属性值为value -
void setAccessible(boolean flag)该方法可以将属性的可访问性设置为指定的布尔值，即开启暴力反射
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取Person类的字节码文件对象
Class clazz = Class.forName("com.todever.demo20.Person");
// 获取空参构造方法
// Constructor con = clazz.getConstructor();
// 创建对象
// Person person = (Person) con.newInstance();
// 上面的两行代码可以合并成一行，我们叫做链式编程
Person person = (Person) clazz.getConstructor().newInstance();
// 获取name属性
Field name = clazz.getField("name");
// 通过set方法设置值
name.set(person, "Kaindy");
// 设置年龄，它是私有属性
Field age = clazz.getDeclaredField("age");
// 私有属性赋值需要开启暴力反射
age.setAccessible(true);
// 设置值
age.set(person, 100);
System.out.println(person); // Person{name='Kaindy', age=100}
}
}
class Person {
// 公共属性
public String name;
// 私有属性
private int age;
// 空参构造方法
public Person() {};
// 重写toString方法
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}