java基础之反射---重要

我的未来我决定 提交于 2020-03-28 08:41:18

java反射:

反射是框架设计的灵魂

(使用的前提条件:必须先得到代表的字节码的Class,Class类用于表示.class文件(字节码));
 
1:获取Class字节码文件对象的三种方式:
 2 /**
 3  * 获取Class对象的三种方式
 4  * 1 Object ——> getClass();
 5  * 2 任何数据类型(包括基本数据类型)都有一个“静态”的class属性
 6  * 3 通过Class类的静态方法:forName(String  className)(常用)
 7  *
 8  */
 9 public class Fanshe {
10     public static void main(String[] args) {
11         //第一种方式获取Class对象  
12         Student stu1 = new Student();//这一new 产生一个Student对象,一个Class对象。
13         Class stuClass = stu1.getClass();//获取Class对象
14         System.out.println(stuClass.getName());
15         
16         //第二种方式获取Class对象
17         Class stuClass2 = Student.class;
18         System.out.println(stuClass == stuClass2);//判断第一种方式获取的Class对象和第二种方式获取的是否是同一个
19         
20         //第三种方式获取Class对象
21         try {
22             Class stuClass3 = Class.forName("fanshe.Student");//注意此字符串必须是真实路径,就是带包名的类路径,包名.类名
23             System.out.println(stuClass3 == stuClass2);//判断三种方式是否获取的是同一个Class对象
24         } catch (ClassNotFoundException e) {
25             e.printStackTrace();
26         }
27         
28     }
29 }

 

一、反射的概述

             JAVA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一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
          要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象.

 

        以上的总结就是什么是反射:
            反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象
例如:一个类有:成员变量、方法、构造方法、包等等信息,利用反射技术可以对一个类进行解剖,把个个组成部分映射成一个个对象。
       (其实:一个类中这些成员方法、构造方法、在加入类中都有一个类来描述)
      如图是类的正常加载过程:反射的原理在与class对象。
   熟悉一下加载的时候:Class对象的由来是将class文件读入内存,并为之创建一个Class对象。

 



 

其中这个Class对象很特殊。我们先了解一下这个Class类 :

二、查看Class类在java中的api详解(1.7的API)

 


 

 

Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。也就是jvm中有N多的实例每个类都有该Class对象。(包括基本数据类型)
Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的defineClass方法自动构造的。也就是这不需要我们自己去处理创建,JVM已经帮我们创建好了。
 
没有公共的构造方法,方法共有64个太多了。下面用到哪个就详解哪个吧

 

 

三、反射的使用(这里使用Student类做演示)

 

注意:在运行期间,一个类,只有一个Class对象产生。

        三种方式常用第三种,第一种对象都有了还要反射干什么。第二种需要导入类的包,依赖太强,不导包就抛编译错误。一般都第三种,一个字符串可以传入也可写在配置文件中等多种方法。

 

 

2、通过反射获取构造方法并使用:

student类:

 1 package fanshe;
 2  
 3 public class Student {
 4     
 5     //---------------构造方法-------------------
 6     //(默认的构造方法)
 7     Student(String str){
 8         System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str);
 9     }
10     
11     //无参构造方法
12     public Student(){
13         System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。");
14     }
15     
16     //有一个参数的构造方法
17     public Student(char name){
18         System.out.println("姓名:" + name);
19     }
20     
21     //有多个参数的构造方法
22     public Student(String name ,int age){
23         System.out.println("姓名:"+name+"年龄:"+ age);//这的执行效率有问题,以后解决。
24     }
25     
26     //受保护的构造方法
27     protected Student(boolean n){
28         System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n);
29     }
30     
31     //私有构造方法
32     private Student(int age){
33         System.out.println("私有的构造方法   年龄:"+ age);
34     }
35  

共有6个构造方法;

测试类:

 

 1 package fanshe;
 2  
 3 import java.lang.reflect.Constructor;
 4  
 5  
 6 /*
 7  * 通过Class对象可以获取某个类中的:构造方法、成员变量、成员方法;并访问成员;
 8  * 
 9  * 1.获取构造方法:
10  *         1).批量的方法:
11  *             public Constructor[] getConstructors():所有"公有的"构造方法
12             public Constructor[] getDeclaredConstructors():获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)
13      
14  *         2).获取单个的方法,并调用:
15  *             public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法:
16  *             public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的,或受保护、默认、公有;
17  *         
18  *             调用构造方法:
19  *             Constructor-->newInstance(Object... initargs)
20  */
21 public class Constructors {
22  
23     public static void main(String[] args) throws Exception {
24         //1.加载Class对象
25         Class clazz = Class.forName("fanshe.Student");
26         
27         
28         //2.获取所有公有构造方法
29         System.out.println("**********************所有公有构造方法*********************************");
30         Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();
31         for(Constructor c : conArray){
32             System.out.println(c);
33         }
34         
35         
36         System.out.println("************所有的构造方法(包括:私有、受保护、默认、公有)***************");
37         conArray = clazz.getDeclaredConstructors();
38         for(Constructor c : conArray){
39             System.out.println(c);
40         }
41         
42         System.out.println("*****************获取公有、无参的构造方法*******************************");
43         Constructor con = clazz.getConstructor(null);
44         //1>、因为是无参的构造方法所以类型是一个null,不写也可以:这里需要的是一个参数的类型,切记是类型
45         //2>、返回的是描述这个无参构造函数的类对象。
46     
47         System.out.println("con = " + con);
48         //调用构造方法
49         Object obj = con.newInstance();
50     //    System.out.println("obj = " + obj);
51     //    Student stu = (Student)obj;
52         
53         System.out.println("******************获取私有构造方法,并调用*******************************");
54         con = clazz.getDeclaredConstructor(char.class);
55         System.out.println(con);
56         //调用构造方法
57         con.setAccessible(true);//暴力访问(忽略掉访问修饰符)
58         obj = con.newInstance('男');
59     }
60     
61 }


后台输出:

 

 1 **********************所有公有构造方法*********************************
 2 public fanshe.Student(java.lang.String,int)
 3 public fanshe.Student(char)
 4 public fanshe.Student()
 5 ************所有的构造方法(包括:私有、受保护、默认、公有)***************
 6 private fanshe.Student(int)
 7 protected fanshe.Student(boolean)
 8 public fanshe.Student(java.lang.String,int)
 9 public fanshe.Student(char)
10 public fanshe.Student()
11 fanshe.Student(java.lang.String)
12 *****************获取公有、无参的构造方法*******************************
13 con = public fanshe.Student()
14 调用了公有、无参构造方法执行了。。。
15 ******************获取私有构造方法,并调用*******************************
16 public fanshe.Student(char)
17 姓名:男

 

调用方法:
1.获取构造方法:
  1).批量的方法:
public Constructor[] getConstructors():所有"公有的"构造方法
            public Constructor[] getDeclaredConstructors():获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)
     
  2).获取单个的方法,并调用:
public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法:
public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的,或受保护、默认、公有;

  调用构造方法:
Constructor-->newInstance(Object... initargs)
 
2、newInstance是 Constructor类的方法(管理构造函数的类)
api的解释为:
newInstance(Object... initargs)
           使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例,并用指定的初始化参数初始化该实例。
它的返回值是T类型,所以newInstance是创建了一个构造方法的声明类的新实例对象。并为之调用

 

3、获取成员变量并调用

student类:

 

 1 package fanshe.field;
 2  
 3 public class Student {
 4     public Student(){
 5         
 6     }
 7     //**********字段*************//
 8     public String name;
 9     protected int age;
10     char sex;
11     private String phoneNum;
12     
13     @Override
14     public String toString() {
15         return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex
16                 + ", phoneNum=" + phoneNum + "]";
17     }
18     
19     
20 }

 

测试类:

 

 1 package fanshe.field;
 2 import java.lang.reflect.Field;
 3 /*
 4  * 获取成员变量并调用:
 5  * 
 6  * 1.批量的
 7  *         1).Field[] getFields():获取所有的"公有字段"
 8  *         2).Field[] getDeclaredFields():获取所有字段,包括:私有、受保护、默认、公有;
 9  * 2.获取单个的:
10  *         1).public Field getField(String fieldName):获取某个"公有的"字段;
11  *         2).public Field getDeclaredField(String fieldName):获取某个字段(可以是私有的)
12  * 
13  *      设置字段的值:
14  *         Field --> public void set(Object obj,Object value):
15  *                     参数说明:
16  *                     1.obj:要设置的字段所在的对象;
17  *                     2.value:要为字段设置的值;
18  * 
19  */
20 public class Fields {
21  
22         public static void main(String[] args) throws Exception {
23             //1.获取Class对象
24             Class stuClass = Class.forName("fanshe.field.Student");
25             //2.获取字段
26             System.out.println("************获取所有公有的字段********************");
27             Field[] fieldArray = stuClass.getFields();
28             for(Field f : fieldArray){
29                 System.out.println(f);
30             }
31             System.out.println("************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************");
32             fieldArray = stuClass.getDeclaredFields();
33             for(Field f : fieldArray){
34                 System.out.println(f);
35             }
36             System.out.println("*************获取公有字段**并调用***********************************");
37             Field f = stuClass.getField("name");
38             System.out.println(f);
39             //获取一个对象
40             Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();
41             //为字段设置值
42             f.set(obj, "刘德华");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华"
43             //验证
44             Student stu = (Student)obj;
45             System.out.println("验证姓名:" + stu.name);
46             
47             
48             System.out.println("**************获取私有字段****并调用********************************");
49             f = stuClass.getDeclaredField("phoneNum");
50             System.out.println(f);
51             f.setAccessible(true);//暴力反射,解除私有限定
52             f.set(obj, "18888889999");
53             System.out.println("验证电话:" + stu);
54             
55         }
56     }

 

后台输出:

 1 ************获取所有公有的字段********************
 2 public java.lang.String fanshe.field.Student.name
 3 ************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************
 4 public java.lang.String fanshe.field.Student.name
 5 protected int fanshe.field.Student.age
 6 char fanshe.field.Student.sex
 7 private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
 8 *************获取公有字段**并调用***********************************
 9 public java.lang.String fanshe.field.Student.name
10 验证姓名:刘德华
11 **************获取私有字段****并调用********************************
12 private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
13 验证电话:Student [name=刘德华, age=0, sex=

 

由此可见
调用字段时:需要传递两个参数:
Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();
//为字段设置值
f.set(obj, "刘德华");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华"
第一个参数:要传入设置的对象,第二个参数:要传入实参

 

4、获取成员方法并调用

 

student类:

 

 1 package fanshe.method;
 2  
 3 public class Student {
 4     //**************成员方法***************//
 5     public void show1(String s){
 6         System.out.println("调用了:公有的,String参数的show1(): s = " + s);
 7     }
 8     protected void show2(){
 9         System.out.println("调用了:受保护的,无参的show2()");
10     }
11     void show3(){
12         System.out.println("调用了:默认的,无参的show3()");
13     }
14     private String show4(int age){
15         System.out.println("调用了,私有的,并且有返回值的,int参数的show4(): age = " + age);
16         return "abcd";
17     }
18 }

 

测试类:

 1 package fanshe.method;
 2  
 3 import java.lang.reflect.Method;
 4  
 5 /*
 6  * 获取成员方法并调用:
 7  * 
 8  * 1.批量的:
 9  *         public Method[] getMethods():获取所有"公有方法";(包含了父类的方法也包含Object类)
10  *         public Method[] getDeclaredMethods():获取所有的成员方法,包括私有的(不包括继承的)
11  * 2.获取单个的:
12  *         public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes):
13  *                     参数:
14  *                         name : 方法名;
15  *                         Class ... : 形参的Class类型对象
16  *         public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
17  * 
18  *      调用方法:
19  *         Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args):
20  *                     参数说明:
21  *                     obj : 要调用方法的对象;
22  *                     args:调用方式时所传递的实参;
23 ):
24  */
25 public class MethodClass {
26  
27     public static void main(String[] args) throws Exception {
28         //1.获取Class对象
29         Class stuClass = Class.forName("fanshe.method.Student");
30         //2.获取所有公有方法
31         System.out.println("***************获取所有的”公有“方法*******************");
32         stuClass.getMethods();
33         Method[] methodArray = stuClass.getMethods();
34         for(Method m : methodArray){
35             System.out.println(m);
36         }
37         System.out.println("***************获取所有的方法,包括私有的*******************");
38         methodArray = stuClass.getDeclaredMethods();
39         for(Method m : methodArray){
40             System.out.println(m);
41         }
42         System.out.println("***************获取公有的show1()方法*******************");
43         Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class);
44         System.out.println(m);
45         //实例化一个Student对象
46         Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();
47         m.invoke(obj, "刘德华");
48         
49         System.out.println("***************获取私有的show4()方法******************");
50         m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);
51         System.out.println(m);
52         m.setAccessible(true);//解除私有限定
53         Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数,一个是要调用的对象(获取有反射),一个是实参
54         System.out.println("返回值:" + result);
55         
56         
57     }
58 }

 

 

控制台输出:

 

 

 1 ***************获取所有的”公有“方法*******************
 2 public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
 3 public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
 4 public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
 5 public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
 6 public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
 7 public java.lang.String java.lang.Object.toString()
 8 public native int java.lang.Object.hashCode()
 9 public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
10 public final native void java.lang.Object.notify()
11 public final native void java.lang.Object.notifyAll()
12 ***************获取所有的方法,包括私有的*******************
13 public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
14 private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
15 protected void fanshe.method.Student.show2()
16 void fanshe.method.Student.show3()
17 ***************获取公有的show1()方法*******************
18 public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
19 调用了:公有的,String参数的show1(): s = 刘德华
20 ***************获取私有的show4()方法******************
21 private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
22 调用了,私有的,并且有返回值的,int参数的show4(): age = 20
23 返回值:abcd

 

由此可见:
m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);//调用制定方法(所有包括私有的),需要传入两个参数,第一个是调用的方法名称,第二个是方法的形参类型,切记是类型。
System.out.println(m);
m.setAccessible(true);//解除私有限定
Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数,一个是要调用的对象(获取有反射),一个是实参
System.out.println("返回值:" + result);//

 

控制台输出:

 

 1 ***************获取所有的”公有“方法*******************
 2 public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
 3 public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
 4 public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
 5 public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
 6 public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
 7 public java.lang.String java.lang.Object.toString()
 8 public native int java.lang.Object.hashCode()
 9 public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
10 public final native void java.lang.Object.notify()
11 public final native void java.lang.Object.notifyAll()
12 ***************获取所有的方法,包括私有的*******************
13 public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
14 private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
15 protected void fanshe.method.Student.show2()
16 void fanshe.method.Student.show3()
17 ***************获取公有的show1()方法*******************
18 public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
19 调用了:公有的,String参数的show1(): s = 刘德华
20 ***************获取私有的show4()方法******************
21 private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
22 调用了,私有的,并且有返回值的,int参数的show4(): age = 20
23 返回值:abcd

其实这里的成员方法:在模型中有属性一词,就是那些setter()方法和getter()方法。还有字段组成,这些内容在内省中详解

 

5、反射main方法

 

student类:

 

1 package fanshe.main;
2  
3 public class Student {
4  
5     public static void main(String[] args) {
6         System.out.println("main方法执行了。。。");
7     }
8 }

 

测试类:

 1 package fanshe.main;
 2  
 3 import java.lang.reflect.Method;
 4  
 5 /**
 6  * 获取Student类的main方法、不要与当前的main方法搞混了
 7  */
 8 public class Main {
 9     
10     public static void main(String[] args) {
11         try {
12             //1、获取Student对象的字节码
13             Class clazz = Class.forName("fanshe.main.Student");
14             
15             //2、获取main方法
16              Method methodMain = clazz.getMethod("main", String[].class);//第一个参数:方法名称,第二个参数:方法形参的类型,
17             //3、调用main方法
18             // methodMain.invoke(null, new String[]{"a","b","c"});
19              //第一个参数,对象类型,因为方法是static静态的,所以为null可以,第二个参数是String数组,这里要注意在jdk1.4时是数组,jdk1.5之后是可变参数
20              //这里拆的时候将  new String[]{"a","b","c"} 拆成3个对象。。。所以需要将它强转。
21              methodMain.invoke(null, (Object)new String[]{"a","b","c"});//方式一
22             // methodMain.invoke(null, new Object[]{new String[]{"a","b","c"}});//方式二
23             
24         } catch (Exception e) {
25             e.printStackTrace();
26         }
27         
28         
29     }
30 }

 

控制台输出:
main方法执行了。。。

6、反射方法的其它使用之---通过反射运行配置文件内容

student类:

1 public class Student {
2     public void show(){
3         System.out.println("is show()");
4     }
5 }

 

配置文件以txt文件为例子(pro.txt):

className = cn.fanshe.Student

methodName = show

 

测试类:

 1 import java.io.FileNotFoundException;
 2 import java.io.FileReader;
 3 import java.io.IOException;
 4 import java.lang.reflect.Method;
 5 import java.util.Properties;
 6  
 7 /*
 8  * 我们利用反射和配置文件,可以使:应用程序更新时,对源码无需进行任何修改
 9  * 我们只需要将新类发送给客户端,并修改配置文件即可
10  */
11 public class Demo {
12     public static void main(String[] args) throws Exception {
13         //通过反射获取Class对象
14         Class stuClass = Class.forName(getValue("className"));//"cn.fanshe.Student"
15         //2获取show()方法
16         Method m = stuClass.getMethod(getValue("methodName"));//show
17         //3.调用show()方法
18         m.invoke(stuClass.getConstructor().newInstance());
19         
20     }
21     
22     //此方法接收一个key,在配置文件中获取相应的value
23     public static String getValue(String key) throws IOException{
24         Properties pro = new Properties();//获取配置文件的对象
25         FileReader in = new FileReader("pro.txt");//获取输入流
26         pro.load(in);//将流加载到配置文件对象中
27         in.close();
28         return pro.getProperty(key);//返回根据key获取的value值
29     }
30 }

 

控制台输出:
is show()

 

7、反射方法的其它使用之---通过反射越过泛型检查

泛型用在编译期,编译过后泛型擦除(消失掉)。所以是可以通过反射越过泛型检查的

 

测试类:

 1 import java.lang.reflect.Method;
 2 import java.util.ArrayList;
 3  
 4 /*
 5  * 通过反射越过泛型检查
 6  * 
 7  * 例如:有一个String泛型的集合,怎样能向这个集合中添加一个Integer类型的值?
 8  */
 9 public class Demo {
10     public static void main(String[] args) throws Exception{
11         ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
12         strList.add("aaa");
13         strList.add("bbb");
14         
15     //    strList.add(100);
16         //获取ArrayList的Class对象,反向的调用add()方法,添加数据
17         Class listClass = strList.getClass(); //得到 strList 对象的字节码 对象
18         //获取add()方法
19         Method m = listClass.getMethod("add", Object.class);
20         //调用add()方法
21         m.invoke(strList, 100);
22         
23         //遍历集合
24         for(Object obj : strList){
25             System.out.println(obj);
26         }
27     }
28 }

 

控制台输出:
aaa
bbb
100

 

 

 

 

 

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