Java基础之反射

Posted 2021-02-06 风@太@大

反射简介：

　　Java Reflection（反射）是被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法

• 　　Java反射机制提供的功能
• 　　在运行时判断任意一个对象所属的类
• 　　在运行时构造任意一个类的对象
• 　　在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
• 　　在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
• 　　生成动态代理

　　主要API：

• 　　java.lang.Class:代表一个类
• 　　java.lang.reflect.Method:代表类的方法
• 　　java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量
• 　　java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造方法

一、Class类

　　对照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言，JRE 都为其保留一个不变的 Class 类型的对象。一个 Class 对象包含了特定某个类的有关信息。

• 　　Class本身也是一个类
• 　　Class 对象只能由系统建立对象
• 　　 一个类在 JVM 中只会有一个Class实例
• 　　 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
• 　　每个类的实例都会记得自己是由哪个 Class 实例所生成
• 　　通过Class可以完整地得到一个类中的完整结构

　　

　　在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承：

　　　　 ● public final Class getClass()

　　以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解，即：可以通过对象反射求出类的名称。

　　Class类常用的方法：

　　（1）、实例化Class的四种方法。

　　　　1）前提：若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法 最为安全可靠，程序性能最高 实例：Class clazz = String.class;

　　　　2）前提：已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获 取Class对象 实例：Class clazz = “www.atguigu.com”.getClass();

　　　　3）前提：已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过 Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException 实例：Class clazz = Class.forName(“java.lang.String”);

　　　　4）其他方式(不做要求) ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader(); Class clazz4 = cl.loadClass(“类的全类名”);

public class TestReflect {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //第一种创建方式
//        String str = "main.dyh.bean.Person";
//        Class clazz = Class.forName(str);

        //第二种创建方式
//        Class<Person> clazz = Person.class;

        //第三种创建方式
        Person person = new Person();
        Class<? extends Person> clazz = person.getClass();
        
        Object obj = clazz.newInstance();
        Field field = clazz.getField("name");
        field.set(obj,"xiaohua");
        Object o = field.get(obj);
        System.out.println(o);
    }
}

 

二、创建类对象并获取完整的结构

　　有了Class对象，能做什么？

　　1、创建类的对象：

　　调用Class对象的newInstance()方法

　　要 求：

　　1）类必须有一个无参数的构造器。

　　2）类的构造器的访问权限需要足够。 难道没有无参的构造器就不能创建对象了吗？ 不是！只要在操作的时候明确的调用类中的构造方法，并将参数传递进去之后，才可以实例化操作。

　　步骤如下：

　　1）通过Class类的getDeclaredConstructor(Class … parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器

　　2）向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数。

　　3)  在Constructor类中存在一个方法： 

public class TestReflect {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.根据全类名获取对应的Class对象
        String name = "main.dyh.test_reflect.Person";
        Class clazz = Class.forName(name);

        //2.调用指定参数结构的构造器，生成Constructor的实例
        Constructor con = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);

        //3.通过Constructor的实例创建对应类的对象，并初始化类属性
        Person p2 = (Person)con.newInstance("Peter",20);
        System.out.println(p2);
    }
}

class Person{
    public String name;
    public Integer age;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

　　2、通过反射调用完整的结构

　　Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation 实现的全部接口、所继承的父类、全部的构造器、全部的方法、全部的Field　

　　1.实现的全部接口 public Class<?>[] getInterfaces() 确定此对象所表示的类或接口实现的接口。

　　2.所继承的父类 public Class<? Super T> getSuperclass() 返回表示此 Class 所表示的实体（类、接口、基本类型）的父类的 Class。

 

　　3.全部的构造器

　　public Constructor<T>[] getConstructors() 返回此 Class 对象所表示的类的所有public构造方法。

　　public Constructor<T>[] getDeclaredConstructors() 返回此 Class 对象表示的类声明的所有构造方法。

　　Constructor类中：

　　取得修饰符: public int getModifiers();

　　取得方法名称: public String getName();

　　取得参数的类型：public Class<?>[] getParameterTypes();

 

　　4.全部的方法

　　public Method[] getDeclaredMethods() 返回此Class对象所表示的类或接口的全部方法

　　public Method[] getMethods() 返回此Class对象所表示的类或接口的public的方法

　　Method类中：

　　public Class<?> getReturnType()取得全部的返回值

　　public Class<?>[] getParameterTypes()取得全部的参数

　　public int getModifiers()取得修饰符

　　public Class<?>[] getExceptionTypes()取得异常信息

 

　　5.全部的Field

　　public Field[] getFields() 返回此Class对象所表示的类或接口的public的Field。

　　public Field[] getDeclaredFields() 返回此Class对象所表示的类或接口的全部Field。

　　Field方法中：

　　public int getModifiers() 以整数形式返回此Field的修饰符

　　public Class<?> getType() 得到Field的属性类型

　　public String getName() 返回Field的名称。

 

　　6. Annotation相关

　　get Annotation(Class<T> annotationClass)

　　getDeclaredAnnotations()

 

 

　　7.泛型相关

　　获取父类泛型类型：Type getGenericSuperclass()

　　泛型类型：ParameterizedType

　　获取实际的泛型类型参数数组：getActualTypeArguments()

 

 

　　8.类所在的包

　　Package getPackage()

 

三、通过反射调用类中的指定方法、指定属性

　　1、调用指定方法

　　通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成。

　　步骤：

　　1).通过Class类的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取得一个Method对象，并设置此方法操作时所需要的参数类型。

　　2).之后使用Object invoke(Object obj, Object[] args)进行调用，并向方法中传递要设置的obj对象的参数信息。

 

　　Object invoke(Object obj, Object … args)

　　说明：

　　1).Object 对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回null

　　2).若原方法若为静态方法，此时形参Object obj可为null

　　3).若原方法形参列表为空，则Object[] args为null

　　4).若原方法声明为private,则需要在调用此invoke()方法前，显式调用方法对象的setAccessible(true)方法，将可访问private的方法。

　　

　　2、调用指定属性

　　在反射机制中，可以直接通过Field类操作类中的属性，通过Field类提供的set()和get()方法就可以完成设置和取得属性内容的操作。

　　public Field getField(String name) 返回此Class对象表示的类或接口的指定的public的Field。

　　public Field getDeclaredField(String name)返回此Class对象表示的类或接口的指定的Field。

　　在Field中：

　　public Object get(Object obj) 取得指定对象obj上此Field的属性内容

　　public void set(Object obj,Object value) 设置指定对象obj上此Field的属性内容

　　注意：在类中属性都设置为private的前提下，在使用set()和get()方法时，首先要使用Field类中的setAccessible(true)方法将需要操作的属性设置为可以被外部访问。

　　public void setAccessible(true)访问私有属性时，让这个属性可见。

public class TestReflect {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.根据全类名获取对应的Class对象
        String str = "main.dyh.test_reflect.Person";
        Class clazz = Class.forName(str);
        Person person = (Person) clazz.newInstance();

        //调用非public属性
        Field pwd = clazz.getDeclaredField("pwd");
        pwd.setAccessible(true);
        pwd.set(person,"123");
        System.out.println(pwd.get(person));

        //调用public属性
        Field name = clazz.getField("name");
        Field age = clazz.getField("age");
        name.set(person,"xiaohua");
        age.set(person,12);
        System.out.println(name.get(person) +"*******"+ age.get(person));

        //调用非public方法
        Method fun2 = clazz.getDeclaredMethod("fun2",String.class);
        fun2.setAccessible(true);
        fun2.invoke(person,"123");

        //调用public方法
        Method fun1 = clazz.getMethod("fun1",String.class,Integer.class);
        fun1.invoke(person, "lily", 12);
//        System.out.println(p1.name);
    }
}

class Person{
    public String name;
    public Integer age;
    private String pwd;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Person(String name, Integer age, String pwd) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.pwd = pwd;
    }

    public void fun1(String name,Integer age){
        System.out.println("我是一个public方法" + name + age);
    }

    private void fun2(String pwd){
        System.out.println("我是一个private方法"+pwd);
    }
}