Java基础之反射

谁践踏了优雅 2024-03-22 21:16 51阅读 0赞

## 1. 反射 ##

### 1.1 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.

**通俗的理解：**

*  利用**反射**创建的对象**可以无视修饰符**调用类里面的内容
 *  可以跟**配置文件结合起来使用**，把要创建的对象信息和方法写在配置文件中。
    
    读取到什么类，就创建什么类的对象
    
    读取到什么方法，就调用什么方法
    
    此时当需求变更的时候不需要修改代码，只要修改配置文件即可。

### 1.2 学习反射到底学什么？ ###

反射都是从class字节码文件中获取的内容。

*  如何获取class字节码文件的对象
 *  利用反射如何获取构造方法（创建对象）
 *  利用反射如何获取成员变量（赋值，获取值）
 *  利用反射如何获取成员方法（运行）

### 1.3 获取字节码文件对象的三种方式 ###

*  Class这个类里面的静态方法forName（“全类名”）**（最常用）**
 *  通过class属性获取
 *  通过对象获取字节码文件对象

代码示例：

>     //1.Class这个类里面的静态方法forName
>     //Class.forName("类的全类名")： 全类名 = 包名 + 类名
>     Class clazz1 = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
>     //源代码阶段获取 --- 先把Student加载到内存中，再获取字节码文件的对象
>     //clazz 就表示Student这个类的字节码文件对象。
>     //就是当Student.class这个文件加载到内存之后，产生的字节码文件对象
>     
>     
>     //2.通过class属性获取
>     //类名.class
>     Class clazz2 = Student.class;
>     
>     //因为class文件在硬盘中是唯一的，所以，当这个文件加载到内存之后产生的对象也是唯一的
>     System.out.println(clazz1 == clazz2);//true
>     
>     
>     //3.通过Student对象获取字节码文件对象
>     Student s = new Student();
>     Class clazz3 = s.getClass();
>     System.out.println(clazz1 == clazz2);//true
>     System.out.println(clazz2 == clazz3);//true

### 1.4 字节码文件和字节码文件对象 ###

java文件：就是我们自己编写的java代码。

字节码文件：就是通过java文件编译之后的class文件（是在硬盘上真实存在的，用眼睛能看到的）

字节码文件对象：当class文件加载到内存之后，虚拟机自动创建出来的对象。

这个对象里面至少包含了：构造方法，成员变量，成员方法。

而我们的反射获取的是什么？字节码文件对象，这个对象在内存中是唯一的。

### 1.5 获取构造方法 ###

规则：

get表示获取

Declared表示私有

最后的s表示所有，复数形式

如果当前获取到的是私有的，必须要临时修改访问权限，否则无法使用

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Constructor&lt;?&gt;[] getConstructors()</td> 
   <td>获得所有的构造（只能public修饰）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Constructor&lt;?&gt;[] getDeclaredConstructors()</td> 
   <td>获得所有的构造（包含private修饰）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Constructor&lt;T&gt; getConstructor(Class&lt;?&gt;... parameterTypes)</td> 
   <td>获取指定构造（只能public修饰）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Constructor&lt;T&gt; getDeclaredConstructor(Class&lt;?&gt;... parameterTypes)</td> 
   <td>获取指定构造（包含private修饰）</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

代码示例：

>     public class ReflectDemo2 {
>         public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
>             //1.获得整体（class字节码文件对象）
>             Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
>     
>     
>             //2.获取构造方法对象
>             //获取所有构造方法（public）
>             Constructor[] constructors1 = clazz.getConstructors();
>             for (Constructor constructor : constructors1) {
>                 System.out.println(constructor);
>             }
>     
>             System.out.println("=======================");
>     
>             //获取所有构造（带私有的）
>             Constructor[] constructors2 = clazz.getDeclaredConstructors();
>     
>             for (Constructor constructor : constructors2) {
>                 System.out.println(constructor);
>             }
>             System.out.println("=======================");
>     
>             //获取指定的空参构造
>             Constructor con1 = clazz.getConstructor();
>             System.out.println(con1);
>     
>             Constructor con2 = clazz.getConstructor(String.class,int.class);
>             System.out.println(con2);
>     
>             System.out.println("=======================");
>             //获取指定的构造(所有构造都可以获取到，包括public包括private)
>             Constructor con3 = clazz.getDeclaredConstructor();
>             System.out.println(con3);
>             //了解 System.out.println(con3 == con1);
>             //每一次获取构造方法对象的时候，都会新new一个。
>     
>             Constructor con4 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
>             System.out.println(con4);
>         }
>     }

### 1.6 获取构造方法并创建对象 ###

涉及到的方法：newInstance

代码示例：

>     //首先要有一个javabean类
>     public class Student {
>         private String name;
>     
>         private int age;
>     
>     
>         public Student() {
>     
>         }
>     
>         public Student(String name) {
>             this.name = name;
>         }
>     
>         private Student(String name, int age) {
>             this.name = name;
>             this.age = age;
>         }
>     
>     
>         /**
>          * 获取
>          * @return name
>          */
>         public String getName() {
>             return name;
>         }
>     
>         /**
>          * 设置
>          * @param name
>          */
>         public void setName(String name) {
>             this.name = name;
>         }
>     
>         /**
>          * 获取
>          * @return age
>          */
>         public int getAge() {
>             return age;
>         }
>     
>         /**
>          * 设置
>          * @param age
>          */
>         public void setAge(int age) {
>             this.age = age;
>         }
>     
>         public String toString() {
>             return "Student{name = " + name + ", age = " + age + "}";
>         }
>     }
>     
>     
>     
>     //测试类中的代码：
>     //需求1：
>     //获取空参，并创建对象
>     
>     //1.获取整体的字节码文件对象
>     Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");
>     //2.获取空参的构造方法
>     Constructor con = clazz.getConstructor();
>     //3.利用空参构造方法创建对象
>     Student stu = (Student) con.newInstance();
>     System.out.println(stu);
>     
>     
>     System.out.println("=============================================");
>     
>     
>     //测试类中的代码：
>     //需求2：
>     //获取带参构造，并创建对象
>     //1.获取整体的字节码文件对象
>     Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");
>     //2.获取有参构造方法
>     Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
>     //3.临时修改构造方法的访问权限（暴力反射）
>     con.setAccessible(true);
>     //4.直接创建对象
>     Student stu = (Student) con.newInstance("zhangsan", 23);
>     System.out.println(stu);

### 1.7 获取成员变量 ###

规则：

get表示获取

Declared表示私有

最后的s表示所有，复数形式

如果当前获取到的是私有的，必须要临时修改访问权限，否则无法使用

方法名：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Field[] getFields()</td> 
   <td>返回所有成员变量对象的数组（只能拿public的）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Field[] getDeclaredFields()</td> 
   <td>返回所有成员变量对象的数组，存在就能拿到</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Field getField(String name)</td> 
   <td>返回单个成员变量对象（只能拿public的）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Field getDeclaredField(String name)</td> 
   <td>返回单个成员变量对象，存在就能拿到</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

代码示例：

>     public class ReflectDemo4 {
>         public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
>             //获取成员变量对象
>     
>             //1.获取class对象
>             Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
>     
>             //2.获取成员变量的对象（Field对象)只能获取public修饰的
>             Field[] fields1 = clazz.getFields();
>             for (Field field : fields1) {
>                 System.out.println(field);
>             }
>     
>             System.out.println("===============================");
>     
>             //获取成员变量的对象（public + private）
>             Field[] fields2 = clazz.getDeclaredFields();
>             for (Field field : fields2) {
>                 System.out.println(field);
>             }
>     
>             System.out.println("===============================");
>             //获得单个成员变量对象
>             //如果获取的属性是不存在的，那么会报异常
>             //Field field3 = clazz.getField("aaa");
>             //System.out.println(field3);//NoSuchFieldException
>     
>             Field field4 = clazz.getField("gender");
>             System.out.println(field4);
>     
>             System.out.println("===============================");
>             //获取单个成员变量（私有）
>             Field field5 = clazz.getDeclaredField("name");
>             System.out.println(field5);
>     
>         }
>     }
>     
>     
>     
>     public class Student {
>         private String name;
>     
>         private int age;
>     
>         public String gender;
>     
>         public String address;
>     
>     
>         public Student() {
>         }
>     
>         public Student(String name, int age, String address) {
>             this.name = name;
>             this.age = age;
>             this.address = address;
>         }
>     
>     
>         public Student(String name, int age, String gender, String address) {
>             this.name = name;
>             this.age = age;
>             this.gender = gender;
>             this.address = address;
>         }
>     
>         /**
>          * 获取
>          * @return name
>          */
>         public String getName() {
>             return name;
>         }
>     
>         /**
>          * 设置
>          * @param name
>          */
>         public void setName(String name) {
>             this.name = name;
>         }
>     
>         /**
>          * 获取
>          * @return age
>          */
>         public int getAge() {
>             return age;
>         }
>     
>         /**
>          * 设置
>          * @param age
>          */
>         public void setAge(int age) {
>             this.age = age;
>         }
>     
>         /**
>          * 获取
>          * @return gender
>          */
>         public String getGender() {
>             return gender;
>         }
>     
>         /**
>          * 设置
>          * @param gender
>          */
>         public void setGender(String gender) {
>             this.gender = gender;
>         }
>     
>         /**
>          * 获取
>          * @return address
>          */
>         public String getAddress() {
>             return address;
>         }
>     
>         /**
>          * 设置
>          * @param address
>          */
>         public void setAddress(String address) {
>             this.address = address;
>         }
>     
>         public String toString() {
>             return "Student{name = " + name + ", age = " + age + ", gender = " + gender + ", address = " + address + "}";
>         }
>     }
>

### 1.8 获取成员变量并获取值和修改值 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>void set(Object obj, Object value）</td> 
   <td>赋值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Object get(Object obj)</td> 
   <td>获取值</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

代码示例：

>     public class ReflectDemo5 {
>         public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
>             Student s = new Student("zhangsan",23,"广州");
>             Student ss = new Student("lisi",24,"北京");
>     
>             //需求：
>             //利用反射获取成员变量并获取值和修改值
>     
>             //1.获取class对象
>             Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
>     
>             //2.获取name成员变量
>             //field就表示name这个属性的对象
>             Field field = clazz.getDeclaredField("name");
>             //临时修饰他的访问权限
>             field.setAccessible(true);
>     
>             //3.设置(修改)name的值
>             //参数一：表示要修改哪个对象的name？
>             //参数二：表示要修改为多少？
>             field.set(s,"wangwu");
>     
>             //3.获取name的值
>             //表示我要获取这个对象的name的值
>             String result = (String)field.get(s);
>     
>             //4.打印结果
>             System.out.println(result);
>     
>             System.out.println(s);
>             System.out.println(ss);
>     
>         }
>     }
>     
>     
>     public class Student {
>         private String name;
>         private int age;
>         public String gender;
>         public String address;
>     
>     
>         public Student() {
>         }
>     
>         public Student(String name, int age, String address) {
>             this.name = name;
>             this.age = age;
>             this.address = address;
>         }
>     
>     
>         public Student(String name, int age, String gender, String address) {
>             this.name = name;
>             this.age = age;
>             this.gender = gender;
>             this.address = address;
>         }
>     
>         /**
>          * 获取
>          * @return name
>          */
>         public String getName() {
>             return name;
>         }
>     
>         /**
>          * 设置
>          * @param name
>          */
>         public void setName(String name) {
>             this.name = name;
>         }
>     
>         /**
>          * 获取
>          * @return age
>          */
>         public int getAge() {
>             return age;
>         }
>     
>         /**
>          * 设置
>          * @param age
>          */
>         public void setAge(int age) {
>             this.age = age;
>         }
>     
>         /**
>          * 获取
>          * @return gender
>          */
>         public String getGender() {
>             return gender;
>         }
>     
>         /**
>          * 设置
>          * @param gender
>          */
>         public void setGender(String gender) {
>             this.gender = gender;
>         }
>     
>         /**
>          * 获取
>          * @return address
>          */
>         public String getAddress() {
>             return address;
>         }
>     
>         /**
>          * 设置
>          * @param address
>          */
>         public void setAddress(String address) {
>             this.address = address;
>         }
>     
>         public String toString() {
>             return "Student{name = " + name + ", age = " + age + ", gender = " + gender + ", address = " + address + "}";
>         }
>     }
>

### 1.9 获取成员方法 ###

规则：

get表示获取

Declared表示私有

最后的s表示所有，复数形式

如果当前获取到的是私有的，必须要临时修改访问权限，否则无法使用

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Method[] getMethods()</td> 
   <td>返回所有成员方法对象的数组（只能拿public的）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Method[] getDeclaredMethods()</td> 
   <td>返回所有成员方法对象的数组，存在就能拿到</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Method getMethod(String name, Class&lt;?&gt;... parameterTypes)</td> 
   <td>返回单个成员方法对象（只能拿public的）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Method getDeclaredMethod(String name, Class&lt;?&gt;... parameterTypes)</td> 
   <td>返回单个成员方法对象，存在就能拿到</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

代码示例：

>     public class ReflectDemo6 {
>         public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
>             //1.获取class对象
>             Class<?> clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
>     
>     
>             //2.获取方法
>             //getMethods可以获取父类中public修饰的方法
>             Method[] methods1 = clazz.getMethods();
>             for (Method method : methods1) {
>                 System.out.println(method);
>             }
>     
>             System.out.println("===========================");
>             //获取所有的方法（包含私有）
>             //但是只能获取自己类中的方法
>             Method[] methods2 = clazz.getDeclaredMethods();
>             for (Method method : methods2) {
>                 System.out.println(method);
>             }
>     
>             System.out.println("===========================");
>             //获取指定的方法（空参）
>             Method method3 = clazz.getMethod("sleep");
>             System.out.println(method3);
>     
>             Method method4 = clazz.getMethod("eat",String.class);
>             System.out.println(method4);
>     
>             //获取指定的私有方法
>             Method method5 = clazz.getDeclaredMethod("playGame");
>             System.out.println(method5);
>         }
>     }
>

### 1.10 获取成员方法并运行 ###

方法

Object invoke(Object obj, Object... args) ：运行方法

参数一：用obj对象调用该方法

参数二：调用方法的传递的参数（如果没有就不写）

返回值：方法的返回值（如果没有就不写）

代码示例：

>     
>     public class ReflectDemo6 {
>         public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
>             //1.获取字节码文件对象
>             Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");
>             
>             //2.获取一个对象
>             //需要用这个对象去调用方法
>             Student s = new Student();
>             
>             //3.获取一个指定的方法
>             //参数一：方法名
>             //参数二：参数列表，如果没有可以不写
>             Method eatMethod = clazz.getMethod("eat",String.class);
>             
>             //运行
>             //参数一：表示方法的调用对象
>             //参数二：方法在运行时需要的实际参数
>             //注意点：如果方法有返回值，那么需要接收invoke的结果
>             //如果方法没有返回值，则不需要接收
>             String result = (String) eatMethod.invoke(s, "重庆小面");
>             System.out.println(result);
>     
>         }
>     }
>     
>     
>     
>     public class Student {
>         private String name;
>         private int age;
>         public String gender;
>         public String address;
>     
>     
>         public Student() {
>     
>         }
>     
>         public Student(String name) {
>             this.name = name;
>         }
>     
>         private Student(String name, int age) {
>             this.name = name;
>             this.age = age;
>         }
>     
>         /**
>          * 获取
>          * @return name
>          */
>         public String getName() {
>             return name;
>         }
>     
>         /**
>          * 设置
>          * @param name
>          */
>         public void setName(String name) {
>             this.name = name;
>         }
>     
>         /**
>          * 获取
>          * @return age
>          */
>         public int getAge() {
>             return age;
>         }
>     
>         /**
>          * 设置
>          * @param age
>          */
>         public void setAge(int age) {
>             this.age = age;
>         }
>     
>         public String toString() {
>             return "Student{name = " + name + ", age = " + age + "}";
>         }
>     
>         private void study(){
>             System.out.println("学生在学习");
>         }
>     
>         private void sleep(){
>             System.out.println("学生在睡觉");
>         }
>     
>         public String eat(String something){
>             System.out.println("学生在吃" + something);
>             return "学生已经吃完了，非常happy";
>         }
>     }