Java反射：Web学习的灵魂

BWH_Steven

发布于 2019-08-09 15:41:27

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发布于 2019-08-09 15:41:27

文章被收录于专栏：理想二旬不止

我们从最初的 javac -HelloWorld.java，到面向对象部分，我们可以将Java代码在计算机中经历的阶段分为三部分：Scource源代码阶段 —— Class类对象阶段 —— Runtime运行时阶段 而我们知道，Java中一个类在源代码阶段，是存储在硬盘中的，而编译后，就已经被加载到内存中区，那么有没有一种方法可以在这种情况下，获取或者修改它的方法或者属性呢？这就是我们今天所讲的Java反射机制

(一) 概述以及好处

(1) 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。——百度百科

我们将类分为三部分，成员变量，构造方法，成员方法，代码编译后，变成了字节码文件（.class文件）而万物皆对象，所以在字节码文件中，又将这三部分分别整合成对象，所以我们得出结论：

反射：将类的各个组成部分封装成对象，并通过这个Class类型的对象，去使用该文件中的成员变量，构造方法，成员方法

(2) 好处

可以在程序“运行时”，对 .class文件进行操作，并且由此获取以及操作类中的各个部分
可以解耦，提高程序的扩展性
增加程序的灵活性（最后案例中体现）

(二) 获取Class对象的方式

（1）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

Class.forName("全类名")

（2）多用于参数的传递

类名.class

（3）getClass()方法在Object类中定义着 多用于对象的获取字节码的方式

对象.getClass()：

三种方式的代码实现

package cn.ideal.reflect;

import cn.ideal.domain.Student;

public class ReflectDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.Class.forName("全类名")
        Class cls1 = Class.forName("cn.ideal.domain.Student");
        System.out.println(cls1);
        //2.类名.class
        Class cls2 = Student.class;
        System.out.println(cls2);
        //3.对象.getClass()
        Student p = new Student();
        Class cls3 = p.getClass();
        System.out.println(cls3);

        //用 == 比较
        System.out.println(cls1 == cls2);//true
        System.out.println(cls2 == cls3);//true
    }
}

//运行结果
class cn.ideal.domain.Student
class cn.ideal.domain.Student
class cn.ideal.domain.Student
true
true

通过上面的案例我们可以得出：

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

(三) Class对象功能

(1) 获取功能：

获取成员变量们

//获取所有public修饰的成员变量
Field[] getFields()
//获取指定名称的public修饰的成员变量
Field getField(String name)   

//获取所有的成员变量，不考虑修饰符
Field[] getDeclaredFields()  
Field getDeclaredField(String name)

构造方法们

Constructor<?>[] getConstructors()  
Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)  

Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes)  
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()

获取成员方法们

Method[] getMethods()  
Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)  

Method[] getDeclaredMethods()  
Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)

获取全类名

String getName()

Field：成员变量

操作：
//设置值
void set(Object obj, Object value)  
//获取值
get(Object obj)    
//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)  

如果使用空参数构造方法创建对象，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)  

//获取方法名称
String getName:获取方法名

我们来具体使用一下上面的一些方法

package cn.ideal.reflect;

import cn.ideal.domain.Student;
import java.lang.reflect.Field;

public class ReflectDemo2 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //获取Student的Class对象
        Class studentClass = Student.class;

        /*
            1. 获取成员变量们
                * Field[] getFields()
                * Field getField(String name)

                * Field[] getDeclaredFields()
                  Field getDeclaredField(String name)
        */

        //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("----------");
        //Field getField(String name)
        Field a = studentClass.getField("a");
        //获取成员变量a的值
        Student s = new Student();
        Object value = a.get(s);
        System.out.println(value);
        //设置a的值
        a.set(s, "张三");
        System.out.println(s);

        System.out.println("----------");

        //Field[] getDeclaredFields() 获取所有的成员变量
        Field[] declaredFields = studentClass.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            System.out.println(declaredField);
        }

        System.out.println("----------");

        //Field getDeclaredField(String name)
        Field d = studentClass.getDeclaredField("d");
        //忽略访问权限修饰符
        d.setAccessible(true);//暴力反射
        Object value2 = d.get(s);
        System.out.println(value2);
    }
}

//运行结果
public java.lang.String cn.ideal.domain.Student.a
----------
null
Student{name='null', age=0, a='张三', b='null', c='null', d='null'}
----------
private java.lang.String cn.ideal.domain.Student.name
private int cn.ideal.domain.Student.age
public java.lang.String cn.ideal.domain.Student.a
protected java.lang.String cn.ideal.domain.Student.b
java.lang.String cn.ideal.domain.Student.c
private java.lang.String cn.ideal.domain.Student.d
----------
null

package cn.ideal.reflect;

import cn.ideal.domain.Student;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class ReflectDemo3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //获取Student的Class对象
        Class studentClass = Student.class;

        /*
            2. 获取构造方法们
                * Constructor<?>[] getConstructors()
                * Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)

                * Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes)
                * Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
        */

        //Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)
        Constructor constructor = studentClass.getConstructor(String.class, int.class);
        System.out.println(constructor);
        //创建对象 带参
        Object student = constructor.newInstance("张三", 20);
        System.out.println(student);

        System.out.println("----------");

        Constructor constructor1 = studentClass.getConstructor();
        System.out.println(constructor1);
        //创建对象 不带参
        Object student1 = constructor1.newInstance();
        System.out.println(student1);

        //创建对象 不带参 （推荐方法）
        Object o = studentClass.newInstance();
        System.out.println(o);
    }
}

package cn.ideal.reflect;

import cn.ideal.domain.Student;

import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectDemo4 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //获取Student的Class对象
        Class studentClass = Student.class;

        /*
            3. 获取成员方法们：
                * Method[] getMethods()
                * Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)

                * Method[] getDeclaredMethods()
                * Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)
        */

        //获取指定名称的方法
        Method study_method = studentClass.getMethod("study");
        Student s = new Student();
        //执行方法
        study_method.invoke(s);

        Method study_method2 = studentClass.getMethod("study", String.class);
        //执行方法
        study_method2.invoke(s, "英语");
        System.out.println("----------");

        //获取所有public修饰的方法
        Method[] methods = studentClass.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
            String name = method.getName();
            System.out.println(name);
        }

        //获取类名
        String className = studentClass.getName();
        System.out.println(className);
    }
}

(四) 反射案例

通过修改配置文件，达到不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，避免了每一次都修改类文件的缺点，同时提高了程序的扩展性

* 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. 使用反射技术来加载类文件进内存
    4. 创建对象
    5. 执行方法

//pro.properties 自定义配置文件
className=cn.ideal.domain.Student
methodName=study

package cn.ideal.reflect;

import java.io.InputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

public class ReflectTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        /*
            不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

        //创建Properties对象
        Properties pro = new Properties();
        //加载配置文件，转换为一个集合
        //获取class目录下的配置文件
        ClassLoader classLoader = ReflectTest.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 cls = Class.forName(className);

        //4.创建对象
        Object obj = cls.newInstance();

        //5.获取方法对象
        Method method = cls.getMethod(methodName);

        //6.执行方法
        method.invoke(obj);
    }

我仅仅浅薄的谈了一下反射的基本知识，一些比较深入的理解由于篇幅问题，放在后面专篇讲解，感谢支持。确实有很多不足之处，也希望能与大家交流。

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原始发表：2019-07-24，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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