浅说Java中的反射机制

Posted 2020-06-30 叶十一少

   写过一篇Java中的反射机制，不算是写，应该是抄了，因为那是别人写的，这一篇也是别人写的，摘抄如下：

   引自于Java基础--反射机制的知识点梳理，作者醉眼识朦胧。(()为我手记)

   什么是反射?

   正常编译执行java文件时，会生成一个.class文件，反射就是一个反编译的过程，它可以通过.class文件得到一个java对象。一个类会有很多组成部分，比如成员变量、成员方法、构造方法等，反射可以通过加载类(加载类是个什么东西？一直搞不清楚)，解剖出类的各个组成部分。

   为什么要用反射?

   我们需要访问一个类的方法或字段的时候，直接new一个该类的对象然后调用就好了，干嘛要用反射呢？刚学的时候我也不懂，并且学了也没机会用到，或者根本用不到，后来开始接触strut2、hibernate等一些框架的时候，才慢慢懂得了一点反射的强大之处。在框架中会有很多配置文件，而配置文件中一般只有一些类的全路径的字符串，而就是通过这些个字符串，就能得到这个类的对象，以及类中所有的信息。我给你这个类，当然你可以轻松得到它的实例，但如果我给你的只是这个类的路径的字符串呢？没有反射你就傻眼了吧。学习反射一般只会在写框架的时候用到，如果你没有达到写框架的高度，能够看懂别人的框架也是极好的。

   这里面还涉及到一个静态编译和动态编译(静态编译和动态编译应该是过的，但是忘记了)的概念，前者的意思就是在编译的时候已经绑定了对象，确定了对象；而动态编译就是直到运行的时候，才根据需要去绑定对象。

   加载类:

   加载类就是获得类的字节码。要想通过反射获取到一个类的内部信息，首先得先获取到这个类的字节码对象。

   加载类有三种方式：

   现在我有一个类User，我希望加载这个类，获得它的字节码对象：

package cn.ren.reflect2;

public class Demo {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //第一种方式， 通过Class的forName方法，注意使用目标类的全路径
        Class clazz = Class.forName("cn.ren.reflect2.User");
        
        //第二种方式，通过Object类的getClass()方法
        Class clazz1 = new User().getClass();
        
        //第三种方式，通过类的.class属性
        Class clazz2 = User.class;
    }

}

   一般第一种方式最常用，也最好用，因为看代码我们可以发现，后两种在编译前就必须要知道具体的类的，否则就无法通过编译，而第一种方式，没有那么大的强制性，他只是提供了一个空间，运行时你可以想把谁传给它就把谁传给它，这个类甚至可以不存在，后果只是抛出一个异常。

   反射类的方法(Method):

   一个类中总会有实现某些功能的方法，这些方法可能有返回值也可能没有返回值，可能有参数也可能没参数，可能是静态方法也可能是普通方法。下面通过例子分别讲解:

package cn.ren.reflect2;

import java.lang.reflect.Method;

public class Test {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        User u = new User();
        //通过Class的forName方法，注意使用目标类的全路径
        Class clazz = Class.forName("cn.ren.reflect2.User");
        
        /*
         * 获取无参无返回值的方法login
         * 获得一个方法名为"login"但是没有参数的Method对象
         */
        Method method = clazz.getMethod("login", null);
        
        /*
         * 第一个参数:要想执行这个login方法你总得告诉她是哪个User的login方法吧
         * 第二个参数就是login方法的参数(实参)，这里为null
         */
        method.invoke(u, null);
        
        //获取有参有返回值的方法eat
        Method method1 = clazz.getMethod("eat", String.class);
        String agrs = (String) method1.invoke(u, "超人");
        
        /*
         * 获取带参无返回值的静态方法sleep
         * 静态方法，可以不提供User对象，传一个null即可
         */
        Method method2 = clazz.getMethod("sleep", String.class);
        method2.invoke(null, "蝙蝠侠");
     }
}

   打印结果为：

无参构造函数
用户登录了
超人去吃饭了
蝙蝠侠去睡觉了

   反射类的字段:

package cn.ren.reflect2;

import java.lang.reflect.Field;

public class Test1 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        User u = new User();
        u.setName("钢铁侠");
        //通过Class的forName方法，注意使用目标类的全路径
        Class clazz = Class.forName("cn.ren.reflect2.User");
        Field f = clazz.getDeclaredField("name");
        //设置属性为可访问的
        f.setAccessible(true);
        //获取实例u中name属性的值
        String name = (String) f.get(u);
        System.out.println(name);
     }

}

  下面介绍一个使用反射的简单例子:

  (作者例子也举的不好，不知道要表达什么意思)

package cn.ren.reflect2;

interface Person {
    public void location(String location);
}

class Student implements Person {

    @Override
    public void location(String location) {
        System.out.println("学生的工作地点是："+location);
    }
    
}

class Teacher implements Person {

    @Override
    public void location(String location) {
        System.out.println("老师的工作地点是："+location);
    }
    
}

class Factory {
    public static Person getInstance(String str) throws 
        InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
        Person person = (Person)Class.forName(str).newInstance();
        return person;
    }
}
public class TestReflect {

    public static void main(String[] args) throws 
        InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
        Student s = (Student)Factory.getInstance("cn.ren.reflect2.Student");
        s.location("学校");
    }

}

   这个例子使用了简单的工厂模式，调用person的location方法，通过反射，实际应用中并不会出现这样的代码，这里只是做一个反射的运用的演示。在测试代码中，只要简单的修改ForName方法中的字符串，就可以调用相应的方法。

---

 

   以下为我的手记，真是不要脸，依然是摘抄别人的。我多借鉴于传智播客李勇Jdbc视频笔记(26-33)，作者：longdechuanren

   以下紧接我的《JDBC第三次学习》的内容。

   传递给你一个Class的对象，用它来构造一对象如果这个对象有无参的构造方法那么就clazz.newInstance()，直接newInstance就可以了，但是如果没有无参的构造方法，就要首先根据参数类型得到构造方法，然后再去构造对象。例如：

static Object create(Class clazz) throws Exception {
    Constructor con = clazz.getConstructor(String.class);
    /*
    * 利用反射技术构造一个实例
        */
    Object obj = con.newInstance("test name");
    return obj;
}    

   Java反射的更多的细节：

static Object create(Class clazz) throws Exception {
        Constructor con = clazz.getConstructor(String.class);
        /*
         * 利用反射技术构造一个实例
         */
        Object obj = con.newInstance("test name");
        return obj;
    }
    
    static void invoke1(Object obj, String methodName) 
            throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException, 
            InvocationTargetException, NoSuchMethodException, SecurityException {
        /*
         * 得到类中所有声明的方法，包括私有方法但不能得到从父类继承来的任何方法
         */
        Method[] ms = obj.getClass().getDeclaredMethods();
        /*
         * 得到所有的方法包括从父类继承来的，但得不到私有方法
         * 下面得到属性和得到注解都一样，主要理解两个方法getDeclaredMethods()与getMethods()的不同
         */
        ms = obj.getClass().getMethods();//推荐使用
        for(Method m : ms) {
            //System.out.println(m.getName());
            if(methodName.equals(m.getName()))
                m.invoke(obj, null);
        }
        
        Method m = obj.getClass().getMethod(methodName, null);
        m.invoke(obj, null);
    }
    
    static void field(Class clazz) throws Exception {
        Field[] fs = clazz.getDeclaredFields();
        //fs = clazz.getFields();//取得的属性都是public
        for(Field f : fs) {
            System.out.println(f.getName());
        }
    }
    
    static void annon(Class clazz) throws Exception {
        Annotation[] as = clazz.getAnnotations();
    }

   利用Java反射技术将查询结果封装为对象，

   在这个示例中，约定数据库的字段名要和属性的字段名一致， String methodName = "set" + 数据库的字段名。用这样的方法来构成，JavaBean中属性的set方法来实现赋值操作，那么在传递sql语句的时候就有一定的局限性了，例如：你不能写 select id , name from user。因为这样得到的set方法setid、setname这样就没法完成赋值操作，要这样写：select id as Id, name as Name fromt user，然后用ResultSetMetadata的getColumnLabel()得到它的别名，然后遍历JavaBean中所有的方法找到和我们这个名字一样的，然后执行就可以了，但是通过sql语句来操纵属性名称然后构成方法名，这样的方式不大好。

   代码如下(一个简单的对象关系映射Object Relational Mapping)：

/*
 * 对象关系映射(ORM)
 */
public class ORMTest {

    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException, 
        InvocationTargetException, SQLException, InstantiationException {
        User user = (User)getObject("select id as Id,name as Name,birthday as Birthday,money as Money"
                + " from user where id = 1", User.class);
        System.out.println(user);
        
        Bean b = (Bean)getObject("select id as Id,name as Name,birthday as Birthday,money as Money"
                + " from user where id = 1", Bean.class);
        System.out.println(b);
    }
    
    /*
     * 明确返回类型是User，写死在程序里
     */
    static User getUser(String sql) throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException, 
        InvocationTargetException, SQLException {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            conn = JdbcUtils.getConnection();
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            rs = ps.executeQuery();
            
            ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
            int count = rsmd.getColumnCount();
            String[] colNames = new String[count];
            
            
            for(int i = 1; i <= count; i++) {
                colNames[i-1] = rsmd.getColumnLabel(i);
            }
            
            User user = null;//User类是符合JavaBean规范的
            Method[] ms = user.getClass().getMethods();
            if(rs.next()) {
                user = new User();
                for(int i = 0; i < colNames.length; i++) {
                    String colName = colNames[i];
                    String methodName = "set"+colName;
                    System.out.println(methodName);
                    for(Method m : ms) {
                        if(methodName.equals(m.getName())) {
                            m.invoke(user, rs.getObject(colName));//setXxx()方法传递参数：rs.getObject("colName")
                        }
                    }
                }
            }
            return user;
        } finally {
            JdbcUtils.free(rs, ps, conn);
        }
    }
    
    /*
     * 由于返回类型是Object，所以此方法更为通用
     */
    static Object getObject(String sql, Class clazz) throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException, 
    InvocationTargetException, SQLException, InstantiationException {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            conn = JdbcUtils.getConnection(); 
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            rs = ps.executeQuery();
            
            ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
            int count = rsmd.getColumnCount();
            String[] colNames = new String[count];
            
            
            for(int i = 1; i <= count; i++) {
                colNames[i-1] = rsmd.getColumnLabel(i);
            }
            
            Object obj = null;
            Method[] ms = clazz.getMethods();
            if(rs.next()) {
                obj = clazz.newInstance();
                for(int i = 0; i < colNames.length; i++) {
                    String colName = colNames[i];
                    String methodName = "set"+colName;
                    for(Method m : ms) {
                        if(methodName.equals(m.getName())) {
                            m.invoke(obj, rs.getObject(colName));//setXxx()方法传递参数：rs.getObject("colName")
                        }
                    }
                }
            }
            return obj;
        } finally {
            JdbcUtils.free(rs, ps, conn);
        }
    }
}