反射 -- 框架设计的灵魂

Posted 2020-12-12 snailzh

• 框架：半成品。可以在框架的基础上进行软件开发，简化编码。

• 反射：将将类的各个组成部分封装为其他对象，这就是反射机制。

  • 好处：
    1. 可以在程序的运行过程中，操作这些对象。
    2. 可以解耦，提高程序的扩展性。

• 获取 Class 对象的方式：

   1. Class.forName(“全类名”) : 将字节码文件加载进内存，返回Class对象
   - 多用于配置文件，将类名定义在配置文件中。读取文件，加载类
   2. 类名.class：通过类名的属性class获取
   - 多用于参数的传递
   3. 对象.getClass( ) : getClass( ) 方法在 Object 类中定义着
   - 多用于对象的获取字节码的方式
  

  • 结论：
    • 同一个字节码文件（*.class）在一次程序运行过程中，只会被加载一次，不论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个。

• Class 对象功能：

  • 获取功能：
    1. 获取成员变量们
       • Field[] getFields（）：获取所有 public 修饰的成员变量
       • Field getField（String name）: 获取指定名称的 public 修饰的成员变量
       • Field[] getDeclaredFields（）：获取所有的成员变量，不考虑修饰符
       • Field getDeclaredField（String name）
    2. 获取构造方法们
       • Constructor<?>[] getConstructors( )
       • Constructor getConstructor(类<?>... parameterTypes )
       • Constructor<?>[] getDeclaredConstructors( )
       • Constructor getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes )
    3. 获取成员方法们
       • Method[] getMethods ( )
       • Method getMethod ( String name, 类<?>... parameterTypes )
       • Method[] getDeclaredMethods ( )
       • Method getDeclaredMethod ( String name, 类<?>... parameterTypes )
    4. 获取类名
       • String getName（）

• Field：成员变量

  • 操作
    1. 设置值
       • void set (Object obj, Object value)
    2. 获取值
       • get (Object obj)
    3. 忽略访问权限修饰符的安全检查
       • setAccessible（true）：暴力反射

• Constructor：构造方法

  • 创建对象 :
    • T newInstance(Object ... initargs)
    • 如果使用空参构造方法创建对象，操作可以简化：Class对象的newInstance方法

• Method : 方法对象

  • 执行方法
    • Object invoke(Object obj, Object ... args)

• 案例：

  • 需求：写一个“框架”，在不改变任意代码的前提下，可以帮我们创建任意类的对象，并且执行其中任意方法
    • 实现：
      1. 配置文件
      2. 反射
    • 步骤：
      1. 将需要创建的对象的全类名和需要执行的方法定义在配置文件中
      2. 在程序中加载读取配置文件
      3. 使用反射来加载类文件进内存
      4. 创建对象
      5. 执行方法

获取成员变量们

public static void main(String[] args) throws Exception {
    //0.获取Student的Class对象
    Class studentClass = Student.class;
 
    //1.Field[] getFields() 获取所有public修饰的成员变量
    Field[] fields = studentClass.getFields();
    for (Field field : fields){
        System.out.println(field);
    }
 
    System.out.println("------------------");
    //2.Field getField(String name)
    Field a = studentClass.getField("a");
    //获取成员变量a的值
    Student student = new Student();
    Object value = a.get(student);
    System.out.println(value);
    //设置a的值
    a.set(student,"张三");
    System.out.println(student);
 
    System.out.println("===================");
    //Field getDeclaredFields():获取所有的成员变量，不考虑修饰符
    //在反射面前没有公有私有！！！
    Field[] declaredFields = studentClass.getDeclaredFields();
    for (Field declaredField:declaredFields) {
        System.out.println(declaredField);
    }
 
    //Field getDeclaredField(String name)
    Field d = studentClass.getDeclaredField("id");
    //忽略访问权限修饰符的安全检查
    d.setAccessible(true);//暴力反射
    Object value2 = d.get(student);
    System.out.println(value2);
}

获取构造器

public static void main(String[] args) throws Exception {
    //0.获取Student的Class对象
    Class studentClass = Student.class;
 
    //Constructor<T> getConstructor(类<?>...parameterTypes)
    Constructor constructor1 = studentClass.getConstructor(long.class,String.class);
    System.out.println(constructor1);
    //创建对象
    Object student1 = constructor1.newInstance(1L,"张三");
    System.out.println(student1);
 
    System.out.println("---------------------------");
    Constructor constructor2 = studentClass.getConstructor();
    System.out.println(constructor2);
    //创建对象
    Object student2 = constructor2.newInstance();
    System.out.println(student2);
 
    Object o = studentClass.newInstance();
    System.out.println(o);
}

获取成员方法们 + 获取类名

public static void main(String[] args) throws Exception {
        //0.获取Student的Class对象
        Class studentClass = Student.class;
 
        //获取指定名称的方法
        Method eat_method = studentClass.getMethod("eat");
        Student student = new Student();
        //执行方法
        eat_method.invoke(student);
 
        Method eat_method2= studentClass.getMethod("eat",String.class);
        //执行方法
        eat_method2.invoke(student,"饭");
 
        System.out.println("-------------------------");
 
        //获取所有 public 修饰的方法 (包括Object类中的方法）
        Method[] methods = studentClass.getMethods();
        for (Method method: methods){
//            method.setAccessible(true);
            System.out.println(method);
            String name = method.getName();
            System.out.println(name);
        }
 
        //获取类名
        String className = studentClass.getName();
        System.out.println(className);
    }

案例

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //可以创建任意类的对象，可以执行任意方法
 
        /**
         * 前提：不能改变该类的任何代码。可以创建任意类的对象，可以执行任意方法
         * */
        //1.加载配置文件
        //1.1 创建Properties对象
        Properties pro = new Properties();
        //1.2 加载配置文件，转化为一个集合
        //1.2.1 获取class目录下的配置文件
        ClassLoader classLoader = ReflectTtest.class.getClassLoader();
        InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
        pro.load(is);
 
        //2.获取配置文件中定义的数据
        String className = pro.getProperty("className");
        String methodName = pro.getProperty("methodName");
 
        //3.加载该类进内存
        Class clazz = Class.forName(className);
        //4.创建对象
        Object obj = clazz.newInstance();
        //5.获取方法对象
        Method method = clazz.getMethod(methodName);
        //6.执行方法
        method.invoke(obj);
    }