Java反射机制详解

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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反射机制详解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

1.反射

1.1 反射的概述

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；对于任意一个对象，都能够调用它的任意属性和方法；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为 java 语言的反射机制

1.2 获取Class类对象的三种方式

获取Class类对象有三种方式：

  • 类名.class属性
  • 对象名.getClass()方法
  • Class.forName(全类名)方法

这三种方式分别在程序不用阶段调用，程序运行阶段与获取类方法对应的关系图如下：

1.2.1 代码示例

class ReflectDemo 
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException 
        // 1.Class类中的静态方法forName("全类名")
        //全类名:包名 - 类名
        Class clazz1 = Class.forName("com.fanshe.Student");
        System.out.println(clazz1);

        // 2.通过class属性来获取
        Class clazz2 = Student.class;
        System.out.println(clazz2);

        // 3.利用对象的getClass方法来获取class对象
        // getClass方法是定义在Object类中.
        Student s = new Student();
        Class clazz3 = s.getClass();
        System.out.println(clazz3);


        System.out.println(clazz1 == clazz2);
        System.out.println(clazz2 == clazz3);

运行结果如下：

三个方法均能获得该类对象，并且三个类是相等的。

1.3 反射获取构造方法并应用

1.3.1 Class类获取构造方法对象的方法

方法介绍

方法名说明
Constructor<?>[] getConstructors()返回所有公共构造方法对象的数组
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()返回所有构造方法对象的数组
Constructor getConstructor(Class<?>… parameterTypes)返回单个公共构造方法对象
Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes)返回单个构造方法对象

1.3.2 代码示例

package com.fanshe;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class Student 
    private String name;
    private int age;

    // 私有的有参构造方法
    private Student(String name) 
        System.out.println("name的值为:" + name);
        System.out.println("private...Student的有参构造方法");
    

    // 公共的无参构造方法
    public Student() 
        System.out.println("public...Student的无参构造方法");
    

    // 公共的有参构造方法
    public Student(String name, int age) 
        System.out.println("name的值为:" + name + "age的值为:" + age);
        System.out.println("public...Student的有参构造方法");
    



class ReflectDemo 
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException 
        System.out.println("获取所有公共构造方法对象的数组===========");
        method1();
        System.out.println("获取单个构造方法对象===========");
        method2();
        System.out.println("获取所有构造方法对象的数组===========");
        method3();
        System.out.println("获取单个构造方法对象===========");
        method4();
    

    private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException 
        //        Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)：
        //                                      返回单个构造方法对象
        //1.获取Class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        System.out.println("String+int的构造");
        Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);

        System.out.println(constructor);
        System.out.println("String的构造");
        constructor=clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
        System.out.println(constructor);

    

    private static void method3() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException 
        //        Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)：
        //                                      返回单个公共构造方法对象
        //1.获取Class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //小括号中,一定要跟构造方法的形参保持一致.
        Constructor constructor1 = clazz.getConstructor();
        System.out.println(constructor1);

        Constructor constructor2 = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
        System.out.println(constructor2);

        //因为Student类中,没有只有一个int的构造,所以这里会报错.
//        Constructor constructor3 = clazz.getConstructor(int.class);
//        System.out.println(constructor3);
    

    private static void method2() throws ClassNotFoundException 
        //        Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()：
        //                                      返回所有构造方法对象的数组
        //1.获取Class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");

        Constructor[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) 
            System.out.println(constructor);
        
    

    private static void method1() throws ClassNotFoundException 
        //        Constructor<?>[] getConstructors()：
        //                                      返回所有公共构造方法对象的数组
        //1.获取Class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) 
            System.out.println(constructor);

运行结果如下：

1.3.3 Constructor类用于创建对象的方法

方法介绍

方法名说明
T newInstance(Object…initargs)根据指定的构造方法创建对象
setAccessible(boolean flag)设置为true,表示取消访问检查

1.3.4 代码示例

注意：被private修饰的成员,不能直接使用的，如果用反射强行获取并使用,需要临时取消访问检查

package com.fanshe;

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

public class Student 
    private String name;
    private int age;

    // 私有的有参构造方法
    private Student(String name) 
        System.out.println("name的值为:" + name);
        System.out.println("private...Student的有参构造方法");
    

    // 公共的无参构造方法
    public Student() 
        System.out.println("public...Student的无参构造方法");
    

    // 公共的有参构造方法
    public Student(String name, int age) 
        System.out.println("name的值为:" + name + "age的值为:" + age);
        System.out.println("public...Student的有参构造方法");
    

    @Override
    public String toString() 
        return "Student" +
                "name='" + name + '\\'' +
                ", age=" + age +
                '';
    



// T newInstance(Object... initargs)：根据指定的构造方法创建对象
class ReflectDemo2 
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException 
        
        method1();
        method2();
        method3();
        method4();
    

    private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException 
        //获取一个私有的构造方法并创建对象
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");

        //2.获取一个私有化的构造方法.
        Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);

        //被private修饰的成员,不能直接使用的
        //如果用反射强行获取并使用,需要临时取消访问检查
        constructor.setAccessible(true);

        //3.直接创建对象
        Student student = (Student) constructor.newInstance("zhangsan");

        System.out.println(student);
    

    private static void method3() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException 
        //简写格式
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");

        //2.在Class类中,有一个newInstance方法,可以利用空参直接创建一个对象
        Student student = (Student) clazz.newInstance();//这个方法现在已经过时了,了解一下

        System.out.println(student);
    

    private static void method2() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException 
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");

        //2.获取构造方法对象
        Constructor constructor = clazz.getConstructor();

        //3.利用空参来创建Student的对象
        Student student = (Student) constructor.newInstance();

        System.out.println(student);
    

    private static void method1() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InvocationTargetException 
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");

        //2.获取构造方法对象
        Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class, int.class);

        //3.利用newInstance创建Student的对象
        Student student = (Student) constructor.newInstance("杨天真", 22);

        System.out.println(student);

运行结果如下：

1.3.5 小结

  • 获取class对象

    三种方式: Class.forName(“全类名”), 类名.class, 对象名.getClass()

  • 获取里面的构造方法对象

    getConstructor (Class<?>... parameterTypes)
getDeclaredConstructor (Class<?>... parameterTypes)

  • 如果是public的，直接创建对象

    newInstance(Object... initargs)

  • 如果是非public的，需要临时取消检查，然后再创建对象

    setAccessible(boolean)  暴力反射

1.4 反射获取成员变量并使用

1.4.1 Class类获取成员变量对象的方法

方法分类

方法名说明
Field[] getFields()返回所有公共成员变量对象的数组
Field[] getDeclaredFields()返回所有成员变量对象的数组
Field getField(String name)返回单个公共成员变量对象
Field getDeclaredField(String name)返回单个成员变量对象

1.4.2 示例代码

package com.fanshe;

import java.lang.reflect.Field;

public class Student 

    public String name;
    public int age;
    public String gender;
    private int money = 300;

    @Override
    public String toString() 
        return "Student" +
                "name='" + name + '\\'' +
                ", age=" + age +
                ", gender='" + gender + '\\'' +
                ", money=" + money +
                '';
    


class ReflectDemo 
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException 
        method1();
        method2();
        method3();
        method4();
    

    private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException 
        //        Field getDeclaredField(String name)：返回单个成员变量对象
        System.out.println("返回单个成员变量对象==================");

        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");

        //2.获取money成员变量
        Field field = clazz.getDeclaredField("money");

        //3.打印一下
        System.out.println(field);
    

    private static void method3() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException 
        //        Field getField(String name)：返回单个公共成员变量对象
        System.out.println("返回单个公共成员变量对象==================");

        //想要获取的成员变量必须是真实存在的
        //且必须是public修饰的.
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");

        //2.获取name这个成员变量
        Field field = clazz.getField("name");

        //3.打印一下
        System.out.println(field);
    

    private static void method2() throws ClassNotFoundException 
        //        Field[] getDeclaredFields()：返回所有成员变量对象的数组
        System.out.println("返回所有成员变量对象的数组==================");

        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");

        //2.获取所有的Field对象
        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

        //3.遍历
        for (Field field : fields) 
            System.out.println(field);
        
    

    private static void method1() throws ClassNotFoundException 
        //        Field[] getFields()：返回所有公共成员变量对象的数组
        System.out.println("返回所有公共成员变量对象的数组==================");
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");

        //2.获取Field对象.
        Field[] fields = clazz.getFields();

        //3.遍历
        for (Field field : fields) 
            System.out.println(field);

运行结果如下：

1.4.3 Field类用于给成员变量赋值的方法

方法介绍

方法名说明
void set(Object obj, Object value)赋值
Object get(Object obj)获取值

1.4.4 示例代码

package com.fanshe;

import java.io.File;
import java.lang.reflect.Field;

public class Student 

    public String name;
    public int age;
    public String gender;
    private in
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