Java反射（3万字总结，最后的最后我想要一个赞，您的支持是我的动力）

Posted 2022-12-13 老赖的小弟

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java反射（3万字总结，最后的最后我想要一个赞，您的支持是我的动力）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

前言
一、关于反射与注解的那些话（了解）
二、编程语言类型
三、反射
四、类加载器
- 1.类加载器的分类
五、Class类
六、Reflection API

前言

一直对于反射很感兴趣，原本以为要到框架才能接触到，但往往计划没有变化快，今天终于接触到了心心念念的——反射了。year…

一、关于反射与注解的那些话（了解）

近十几年来，在Java和android开发领域中涌现出许多优秀的框架，比如：Spring、Hibernate、Mybatis、Retrofit、Afinal、OKHttp、ButterKnife等等。这些框架的出现极大地简化了开发流程，提高了工作效率。在项目开发的过程中我们主要是使用这些轮子完成项目，很难有时间去顾及框架的内部实现。

1、反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法。
2、反射可以在一个类运行的时候获取类的信息的机制，可以获取在编译期不可能获得的类的信息。
3、对于任意一个对象，都能调用它的任意一个方法和属性。
4、因为类的信息是保存在Class对象中的，而这个Class对象是在程序运行时被类加载器（ClassLoader）动态加载的。

二、编程语言类型

1.静态类型语言

静态类型语言(Statically Typed Language)也称为强类型语言。在静态语言中，在编译时确定变量的数据类型。所以，绝大多数静态类型语言要求：先声明变量(即确定变量类型)后再使用变量。

常见的静态类型语言有：Java、 C、C++等等

2.动态类型语言

动态类型语言(Dynamic programming Language)也称为弱类型语言。在动态类型语言中，程序在运行时可以改变其结构；例如：改变变量原有的数据类型、新的函数被引进，已有的函数被删除等在结构上的变化。

常见的动态类型语言有：javascript、 php、Ruby等等。

2.1Java与动态性

Java程序的执行有两个阶段：
1、编译
2、运行
关于Java的编译、运行请参考：Java中字节码及其优势

在编译阶段会检查基本语法是否正确、变量的类型及其使用是否正确。程序在通过编译之后生成与之对应的字节码文件.class。JVM调用代码时，程序处于运行时状态。虽然说Java语言是静态类型语言，但是它在运行时借助反射从而具有了一定的动态性。所以，也有人说Java是"准动态类型语言"。

三、反射

1.反射的定义

Java的反射(Reflection)机制是指在程序运行时动态获取程序信息和动态调用对象的功能。反射是Java实现动态性的关键，其主要作用如下：

1、在运行时判断任意一个对象所属的类
2、在运行时构造任意一个类的对象
3、在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
4、在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
5、在运行时获取泛型信息
6、在运行时处理注解
7、在运行时生成动态代理

2.反射的应用场景

1、插件化编程
2、服务端编程
3、无.java源文件
4、获取类的所有信息
5、调用私有属性和方法

3.关于反射学习的进程的科学安排

1、ClassLoader
2、Class
3、Reflection API

四、类加载器

1.类加载器的分类

Java的类加载器有如下四种：

1、启动类加载器(Bootstrap Classloader)
2、扩展类加载器(Extension ClassLoader)
3、应用程序类加载器(Application Classloader)
4、自定义类加载器(User Classloader)

关于Java类加载器的关系请参考：Java类加载器

1.1启动类加载器(Bootstrap Classloader)

启动类加载器(Bootstrap Classloader)并不是java.lang.ClassLoder的子类，而是使用C/C++实现的。所以，无法通过Java代码获取启动类加载器。

代码如下（获取启动类加载器(Bootstrap Classloader) 代码演示）：

public class GetBootstrapClassloader 

	public static void main(String[] args) 
		String string = "hello 反射!";
		Class<? extends String> clazz = string.getClass();
		ClassLoader classLoader = clazz.getClassLoader();
		System.out.println(classLoader);

代码如下（获取启动类加载器(Bootstrap Classloader) 输出）：

null

1.2扩展类加载器(Extension ClassLoader)

扩展类加载器(Extension ClassLoader)由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现，它是java.lang.ClassLoader的子类。该类加载器负责加载Java的扩展库JAVA_HOME/jre/lib/ext/*.jar或者java.ext.dirs路径下的内容。
代码如下（获取扩展类加载器(Extension ClassLoader) 代码演示）：

import java.io.File;
import java.util.StringTokenizer;

public class GetExtensionClassLoader 

	public static void main(String[] args) 
		String string = System.getProperty("java.ext.dirs");
		StringTokenizer stringTokenizer = new StringTokenizer(string, File.pathSeparator);
		int countTokens = stringTokenizer.countTokens();
		File[] extDirs = new File[countTokens];
		for(int i = 0;i<countTokens;i++) 
			String nextToken = stringTokenizer.nextToken();
			extDirs[i] = new File(nextToken);
			System.out.println(extDirs[i]);

代码如下（获取启动类加载器(Bootstrap Classloader) 输出）：

C:\\Program Files\\Java\\jdk1.8.0_162\\jre\\lib\\ext
C:\\Windows\\Sun\\Java\\lib\\ext

1.3应用程序类加载器(Application Classloader)

应用程序类加载器(Application Classloader)由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现，它是java.lang.ClassLoader的子类。该类加载器负责加载Java应用程序类路径classpath或者java.class.path下的内容。也就是说：平常，我们在项目中自己写的类就是由应用程序类加载器加载进内存的。

代码如下（获取应用程序类加载器(Application Classloader) 代码演示）：

public class GetApplicationClassLoader 

	public static void main(String[] args) throws Exception 
		Class<?> clazz = Class.forName("com.classloader.Student");
		ClassLoader classLoader = clazz.getClassLoader();
		System.out.println(classLoader);

代码如下（获取应用程序类加载器(Application Classloader) 输出）：

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@6d06d69c

五、Class类

类加载器将类的.class文件加载进内存之后会在堆内存的方法区中产生Class类型的对象；该对象包含了类的所有结构信息。一个类有且只有一个Class对象，相同的类具有相同的Class对象。我们只要获得了Class对象，就可以全面剖析一个类并可创建该类的对象且调用其方法。

1.在运行时类和接口对应的Class对象

代码如下（在运行时类和接口对应的Class对象代码演示）：

public class GetClass 
	public static void main(String[] args) 
		// 获取String类对应的class对象
		Class<String> clazz01 = String.class;
		// 获取Thread接口对应的class对象
		Class<Thread> clazz02 = Thread.class;
		System.out.println(clazz01);
		System.out.println(clazz02);

代码如下（在运行时类和接口对应的Class对象输出）：

class java.lang.String
class java.lang.Thread

2.在运行时枚举和注释(即注解)也存在Class对象

代码如下（在运行时枚举和注释对应的Class对象代码演示）：

import java.lang.annotation.ElementType;

public class GetClass 
	public static void main(String[] args) 
		// 获取ElementType枚举对应的class对象
		Class<?> clazz01 = ElementType.class;
		// 获取Overridezhu注解对应的class对象
		Class<?> clazz02 = Override.class;
		System.out.println(clazz01);
		System.out.println(clazz02);

代码如下（在运行时枚举和注释对应的Class对象输出）：

class java.lang.annotation.ElementType
interface java.lang.Override

3.在运行时，数组也存在相应的Class对象

代码如下（在运行时数组对应的Class对象代码演示）：

public class GetClass 
	public static void main(String[] args) 
		// 获取一维数组对应的class对象
		Class<?> clazz01 = int[].class;
		// 获取二维数组对应的class对象
		Class<?> clazz02 = int[][].class;
		System.out.println(clazz01);
		System.out.println(clazz02);

代码如下（在运行时枚举和注释对应的Class对象输出）：

class [I
class [[I

4. 在运行时，Java基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double）和关键字 void 也表示为 Class 对象

代码如下（在运行时，Java基本数据类型关键字 void 也表示为 Class 对象代码演示）：

public class GetClass 
	public static void main(String[] args) 
		// 获取int的class对象
		Class<?> clazz01 = int.class;
		// 获取void对应的class对象
		Class<?> clazz02 = void.class;
		// 获取boolean对应的class对象
		Class<?> clazz03 = boolean.class;
		System.out.println(clazz01);
		System.out.println(clazz02);
		System.out.println(clazz03);

代码如下（在运行时，Java基本数据类型关键字 void 也表示为 Class 对象输出）：

int
void
boolean

5. 获取Class对象的方式小结

5.1 类型名.class

该方式适用于任意类型获取Class对象

代码如下（示例）：

	// 通过类型名.class获取class对象
	public static void test01() 
		Class<?> clazz01 = int.class;
		Class<?> clazz02 = String.class;
		System.out.println(clazz01);
		System.out.println(clazz02);

代码如下（输出）：

int
class java.lang.String

5.2 引用类型对象.getClass( )

因为只有引用类型才有对象；所以，该方式适用于引用类型获取Class对象

代码如下（示例）：

	// 通过引用类型对象.getClass()获取Class对象
	public static void test02() 
		String string = "时间带带";
		Class<? extends String> clazz01 = string.getClass();
		Object object = new Object();
		Class<? extends Object> clazz02 = object.getClass();
		System.out.println(clazz01);
		System.out.println(clazz02);

代码如下（输出）：

class java.lang.String
class java.lang.Object

5.3 Class.forName(“类的全限定名”)

该方式适用于除数组以外的引用类型数据获取Class对象

代码如下（示例）：

	// 通过Class.forName("类的全限定名")获取Class对象
	public static void test03() 
		Class<?> clazz01;
		try 
			clazz01 = Class.forName("java.lang.String");
			System.out.println(clazz01);
		 catch (ClassNotFoundException e) 
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();

代码如下（输出）：

class java.lang.String

5.4 类加载器对象.loadClass(“类的全限定名”)

该方式适用于除数组以外的引用类型数据获取Class对象。

代码如下（示例）：

	public static void test04() throws Exception 
		ClassLoader classLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
		Class<?> loadClass = classLoader.loadClass("java.lang.String");
		System.out.println(loadClass);

代码如下（输出）：

class java.lang.String

六、Reflection API

1. 运行时获取类加载器

1.1 API

获取类加载器

ClassLoader java.lang.Class.getClassLoader()

1.2 运行时获取类加载器代码演示

代码如下（示例）：

public class GetClassLoader 

	public static void main(String[] args) 
		// 获取String类的类加载器
		Class<?> clazz01 = String.class;
		ClassLoader classLoader01 = clazz01.getClassLoader();
		// 获取Test1类的类加载器
		Class<?> clazz02 = Test1.class;
		ClassLoader classLoader02 = clazz02.getClassLoader();
		System.out.println(classLoader01);
		System.out.println(classLoader02);

代码如下（输出）：

null
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@6d06d69c

2. 运行时获取类的全限定名和包名

2.1 API

获取类的全限定名

String java.lang.Class.getName()

如果此类对象表示的是非数组类型的引用类型，则返回包.类名

如果此类对象表示一个基本类型或 void，则返回该基本类型或 void 所对应的 Java 语言关键字相同的字符串

如果此类对象表示一个数组类，则名字的内部形式为：表示该数组嵌套深度的一个或多个 ‘[’ 字符加元素类型名。其中，元素类型名的编码如下：

Element	Type Encoding
byte	B
short	S
int	I
long	L
float	F
double	D
boolean	Z
char	C
class or interface	Lclassname

获取类所属包

Package java.lang.Class.getPackage()

获取类所属包的名称

String java.lang.Package.getName()

2.1 运行时获取类的全限定名和包名代码演示

代码如下（示例）：

public class GetNameTest 

	public static void main(String[] args) 
		// 获取String类的class对象
		Class<?> clazz01 = String.class;
		// 获取String类的全限定名
		String name = clazz01.getName();
		// 获取String类的包名
		String packageName = clazz01.getPackage().getName();
		System.out.println("全限定名为:"+name);
		System.out.println("包名为:"+packageName);

代码如下（输出）：

全限定名为:java.lang.String
包名为:java.lang

3. 运行时获取类的修饰

3.1 API

获取类或接口的修饰符

int java.lang.Class.getModifiers()

获取类或接口的修饰符的字符串表示形式

String java.lang.reflect.Modifier.toString(int mod)

判断类或接口是否被public修饰

boolean java.lang.reflect.Modifier.isPublic(int mod)

3.2 运行时获取类的修饰代码演示

代码如下（示例）：

import java.lang.reflect.Modifier;

public class Demo 

	public static void main(String[] args) 
		// 获取String类的class对象
		Class<?> clazz01 = String.class;
		// 获取String类的修饰符
		int modifiers = clazz01.getModifiers();
		// 将String类的修饰符转成字符串
		String modifierString = Modifier.toString(modifiers);
		// 判断String类是否被public修饰
		boolean public1 = Modifier.isPublic(modifiers);
		System.out.println(modifierString);
		System.out.println(public1);

代码如下（输出）：

public final
true

4. 运行时获取类的基本信息

4.1 API

获取类的父类

Class<? super Object> java.lang.Class.getSuperclass()

获取类实现的接口

Class<?>[] java.lang.Class.getInterfaces()

4.2 运行时获取类的基本信息代码演示

代码如下（示例）：

import java.lang.reflect.Modifier;

public class Demo 

	public static void main(String[] args) 
		// 获取String类的class对象
		Class<?> clazz01 = String.class;
		// 获取String类的修饰符
		int modifiers = clazz01.getModifiers();
		// 将String类的修饰符转成字符串
		String modifierString = Modifier.toString(modifiers);
		// 判断String类是否被public修饰
		boolean public1 = Modifier.isPublic(modifiers);
		// 获取String类的父类
		Class<?> superclass = clazz01.getSuperclass();
		// 获取String类实现的接口
		Class<?>[] interfaces = clazz01.getInterfaces();
		for(Class<?> c:interfaces) 
			System.out.println("String类实现的接口:"+c);
		
		System.out.println("String类的父类:"+superclass);
		System.out.println("String类的修饰符:"+modifierString);
		System.out.println("关于String类的修饰是否被public修饰:"+public1);

代码如下（输出）：

String类实现的接口:interface java.io.Serializable
String类实现的接口:interface java.lang.Comparable
String类实现的接口:interface java.lang.CharSequence
String类的父类:class java.lang.Object
String类的修饰符:public final
关于String类的修饰是否被publ以上是关于Java反射（3万字总结，最后的最后我想要一个赞，您的支持是我的动力）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章 
 ❤️最后的大爆发❤️五万字总结SpringMVC教程——三部曲封神之作（建议收藏）
 Spring IoC容器初始化源码—populateBeaninitializeBean填充Bean字段反射和setter方法依赖注入以及IoC容器初始化总结四万字
 万字总结之设计模式（扫盲篇）
 ##(⊙o⊙)值得收藏的JavaSE万字进阶版(⊙o⊙)##JavaSE 高级反射-动态代理-设计模式-JVM篇
 动态规划此一篇就够了 万字总结
 Java反射调用与面向对象结合使用产生的惊艳