Java–反射

全栈程序员站长

发布于 2022-09-08 11:00:41

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发布于 2022-09-08 11:00:41

文章被收录于专栏：全栈程序员必看

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

反射

定义

Java的反射（reflection）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方法和属性，既然能拿到那么，我们就可以修改部分类型信息；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射（reflection）机制。

用途（了解）

1、在日常的第三方应用开发过程中，经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应用开放，这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法。
2、反射最重要的用途就是开发各种通用框架，比如在spring中，我们将所有的类Bean交给spring容器管理，无论是XML配置Bean还是注解配置，当我们从容器中获取Bean来依赖注入时，容器会读取配置，而配置中给的就是类的信息，spring根据这些信息，需要创建那些Bean，spring就动态的创建这些类。

反射基本信息

Java程序中许多对象在运行时会出现两种类型：运行时类型(RTTI)和编译时类型，例如Person p = newStudent()；这句代码中p在编译时类型为Person，运行时类型为Student。程序需要在运行时发现对象和类的真实信心。而通过使用反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类。

反射相关的类

常用获得类相关的方法(重要)

常用获得类中属性相关的方法(重要)

获得类中注解相关的方法(了解)

获得类中构造器相关的方法(重要)

获得类中方法相关的方法(重要)

Class类（反射机制的起源）

Class代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口 .Java文件被编译后，生成了.class文件，JVM此时就要去解读.class文件 ,被编译后的Java文件.class也被JVM解析为一个对象，这个对象就是 java.lang.Class .这样当程序在运行时，每个java文件就最终变成了Class类对象的一个实例。我们通过Java的反射机制应用到这个实例，就可以去获得甚至去添加改变这个类的属性和动作，使得这个类成为一个动态的类 .

如何获取Class类 在反射之前，我们需要做的第一步就是先拿到当前需要反射的类的Class对象，然后通过Class对象的核心方法，达到反射的目的，即：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方法和属性，既然能拿到那么，我们就可以修改部分类型信息。

第一种，使用 Class.forName(“类的全路径名”); 静态方法。前提：已明确类的全路径名。
第二种，使用 .class 方法。说明：仅适合在编译前就已经明确要操作的 Class
第三种，使用类对象的 getClass() 方法说明：需要new一个对象

举例

class Student{ 
   
    //私有属性name
    private String name = "bit";
    //公有属性age
    public int age = 18;
    //不带参数的构造方法
    public Student(){ 
   
        System.out.println("Student()");
    }

    private Student(String name,int age) { 
   
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("Student(String,name)");
    }

    private void eat(){ 
   
        System.out.println("i am eat");
    }

    public void sleep(){ 
   
        System.out.println("i am pig");
    }

    private void function(String str) { 
   
        System.out.println(str);
    }

    @Override
    public String toString() { 
   
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
public class TestDemo { 
   

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { 
   
        //1、通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取，用的最多， 但可能抛出 ClassNotFoundException 异常
        Class<?> c1 = Class.forName("Student");

        //2、直接通过 类名.class 的方式得到,该方法最为安全可靠，程序性能更高这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class
        Class<?> c2 = Student.class;

        //3、通过getClass获取Class对象
        Student s = new Student();
        Class<?> c3 = s.getClass();

        //一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例,即我们对上面获取的
        //c1,c2,c3进行 equals 比较，发现都是true
        System.out.println(c1.equals(c2));
        System.out.println(c1.equals(c3));
        System.out.println(c2.equals(c3));
    }
}

反射的使用

接下来我们开始使用反射，我们依旧反射上面的Student类， **注意：**所有和反射相关的包都在 import java.lang.reflect 包下面。

public class ReflectClassDemo { 
   
    // 创建对象
    public static void reflectNewInstance() { 
   
        try { 
   
            Class<?> cl = Class.forName("Student");
            Student student = (Student)cl.newInstance();
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        }
    }
    //获取私有构造方法
    public static void reflectPrivateConstructor() { 
   
        try { 
   
            //1、先创建Class类
            Class<?> cl = Class.forName("Student");
            /*//2、在调用相关的方法 Constructor<?> constructor = cl.getConstructor(); Student student = (Student) constructor.newInstance(); System.out.println(student);*/
            //getConstructor 获取的公有的构造方法
            //getDeclaredConstructor:获取的是所有的构造方法
            Constructor<?> constructor =
                    cl.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
            //反射私有的东西的时候，如果要进行修改：setAccessible(true);
            constructor.setAccessible(true);
            Student student = (Student) constructor.newInstance("zjc",18);
            System.out.println(student);

        } catch (ClassNotFoundException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //获取私有属性
    public static void reflectPrivateField() { 
   
        try { 
   
            Class<?> cl = Class.forName("Student");
            Field field = cl.getDeclaredField("name");
            field.setAccessible(true);
            Student student = (Student) cl.newInstance();
            System.out.println(student);
            field.set(student,17);
            field.set(student,"zjc");

            System.out.println(student);
            System.out.println(field.get(student));


        } catch (ClassNotFoundException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchFieldException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //获取私有方法
    public static void reflectPrivateMethod() { 
   
        try { 
   
            Class<?> cl = Class.forName("Student");
            Method method = cl.getDeclaredMethod("function",String.class);
            Method[] methods =  cl.getDeclaredMethods();
            method.setAccessible(true);
            Student student = (Student) cl.newInstance();
            method.invoke(student,"我是参数！");
        } catch (ClassNotFoundException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) { 
   
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
        public static void main(String[] args) { 
   
          reflectNewInstance();
          reflectPrivateConstructor();
          reflectPrivateField();
          reflectPrivateMethod();
    }
}