Java反射机制

2021-02-21 本文已影响0人冯宏志

Java反射机制提供的功能

在运行时判断任意一个对象所属的类
在运行时构造任意一个类的对象
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
在运行时获取泛型信息
在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
在运行时处理注解
生成动态代理

关于java.lang.Class

类的加载过程：
程序经过javac.exe后命令以后，会生成一个或多个字节码文件（.class结尾）。接着我们使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行。相当于将某个字节码文件加载到内存中。此过程就称为类的加载。加载到内存中的类，我们就称为运行时类，此运行时类，就作为Class的一个实例。
换句话说，Class的实例就对应一个运行时类
加载到内存中的运行时类，会缓存一定的时间。在此时间之内，我们可以通过不同的方式来获取此运行时类。

后面内容使用到的Person类的定义

package java2;

/**
 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 3:12
 */
@MyAnnotation(value="hi")
public class Person extends Creature<String> implements Comparable<String>,MyInterface{

    private String name;
    int age;
    public int id;

    public Person(){}

    @MyAnnotation(value="abc")
    private Person(String name){
        this.name = name;
    }

     Person(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @MyAnnotation
    private String show(String nation){
        System.out.println("我的国籍是：" + nation);
        return nation;
    }

    public String display(String interests,int age) throws NullPointerException,ClassCastException{
        return interests + age;
    }


    @Override
    public void info() {
        System.out.println("我是一个人");
    }

    @Override
    public int compareTo(String o) {
        return 0;
    }

    private static void showDesc(){
        System.out.println("我是一个可爱的人");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", id=" + id +
                '}';
    }
}

获取Class实例的四个方式（需要掌握）

//获取Class实例的方式（前三种方式需要掌握）
    @Test
    public void test3() throws ClassNotFoundException {
        //方式一：调用运行时类的属性：.class
        Class<Person> clazz1 = Person.class;
        System.out.println(clazz1);//class java1.Person

        //方式二：调用运行时类的对象，调用getClass()
        Person p1 = new Person("fhz",21);
        Class<? extends Person> clazz2 = p1.getClass();
        System.out.println(clazz2);//class java1.Person

        //方式三：调用Class的静态方法，forName(String classPath)
        Class<?> clazz3 = Class.forName("java1.Person");
        System.out.println(clazz3);//class java1.Person

        //三个Class实例地址相同
        System.out.println(clazz1 == clazz2);//true
        System.out.println(clazz1 == clazz3);//true

        //方式四:使用类的加载器：ClassLoader
        ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
        Class<?> clazz4 = classLoader.loadClass("java1.Person");
        System.out.println(clazz4 == clazz1);//true
        

    }

哪些类型可以有Class对象

类的加载器

package com.atguigu.java;

import org.junit.Test;

import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;

/**
 * 了解类的加载器
 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 2:16
 */
public class ClassLoaderTest {

    @Test
    public void test1(){
        //对于自定义类，使用系统类加载器进行加载
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);
        //调用系统类加载器的getParent()：获取扩展类加载器
        ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent();
        System.out.println(classLoader1);
        //调用扩展类加载器的getParent()：无法获取引导类加载器
        //引导类加载器主要负责加载java的核心类库，无法加载自定义类的。
        ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();
        System.out.println(classLoader2);

        ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader3);

    }
  
}

使用ClassLoader加载配置文件(之前使用集合中的properties实现)

package java1;

import org.junit.Test;

import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;

public class ClassLoaderTest {
    @Test
    public void test() throws Exception{
        Properties properties = new Properties();
        //此时的文件默认在当前的module下
        //读取配置文件的方式一：
//        FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
//        properties.load(fis);

        //读取配置文件的方式二：使用ClassLoader
        //配置文件默认识别为：当前module的src文件夹下
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("jdbc1.properties");
        properties.load(is);

        String name = properties.getProperty("name");
        String age = properties.getProperty("age");
        System.out.println(name + age);



    }
}

创建运行时类的对象（需要掌握）

    @Test
    public void test() throws IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        Class<Person> clazz = Person.class;
        /*
        newInstance()：调用此方法，创建对应的运行时类的对象。内部调用了运行时类的空参构造器
        要向此方法正常创建运行时类的对象，要求：
        1、运行时类必须提供空参的构造器
        2、空参的构造器的访问权限得够。通常，设置为public

        在javabean中要求提供一个public的空参构造器，原因：
        1、便于通过反射，创建运行时类的对象
        2、便于子类继承此运行时类时，默认调用super()时，保证父类有此构造器
        */
        //Person p1 = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();jdk9.0以后建议这样使用
        Person p1 = clazz.newInstance();
        System.out.println(p1);
    }

获取当前运行时类的属性结构：

package com.atguigu.java2;

import com.atguigu.java1.Person;
import org.junit.Test;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;

/**
 * 获取当前运行时类的属性结构：
 *
 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 3:23
 */
public class FieldTest {

    @Test
    public void test1(){

        Class clazz = Person.class;

        //获取属性结构
        //getFields():获取当前运行时类及其父类中声明为public访问权限的属性
        Field[] fields = clazz.getFields();
        for(Field f : fields){
            System.out.println(f);
        }
        System.out.println();

        //getDeclaredFields():获取当前运行时类中声明的所有属性。（不包含父类中声明的属性）
        Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
        for(Field f : declaredFields){
            System.out.println(f);
        }
    }

    //权限修饰符  数据类型 变量名
    @Test
    public void test2(){
        Class clazz = Person.class;
        Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
        for(Field f : declaredFields){
            //1.权限修饰符
            int modifier = f.getModifiers();
            System.out.print(Modifier.toString(modifier) + "\t");

            //2.数据类型
            Class type = f.getType();
            System.out.print(type.getName() + "\t");

            //3.变量名
            String fName = f.getName();
            System.out.print(fName);

            System.out.println();
        }


    }


}

获取运行时类的方法

package java3;

import java2.Person;
import org.junit.Test;

import java.lang.reflect.Method;

public class MethodTest {
    @Test
    public void test(){
        Class<Person> clazz = Person.class;

        //getMethods()：获取当前运行时类及其所有父类中声明为public权限的方法
        Method[] methods = clazz.getMethods();
        for(Method m : methods){
            System.out.println(m);
        }
        System.out.println("*********");

        //getDeclaredMethods()：获取当前运行时类中声明的所有方法。（不包含父类中声明的方法）
        Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
        for (Method m : declaredMethods){
            System.out.println(m);
        }
    }
}

获取构造器结构

package com.atguigu.java2;

import com.atguigu.java1.Person;
import org.junit.Test;

import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;

/**
 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 4:19
 */
public class OtherTest {

    /*
    获取构造器结构



     */
    @Test
    public void test1(){

        Class clazz = Person.class;
        //getConstructors():获取当前运行时类中声明为public的构造器
        Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
        for(Constructor c : constructors){
            System.out.println(c);
        }

        System.out.println();
        //getDeclaredConstructors():获取当前运行时类中声明的所有的构造器
        Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
        for(Constructor c : declaredConstructors){
            System.out.println(c);
        }

    }

    /*
    获取运行时类的父类

     */
    @Test
    public void test2(){
        Class clazz = Person.class;

        Class superclass = clazz.getSuperclass();
        System.out.println(superclass);
    }

    /*
    获取运行时类的带泛型的父类

     */
    @Test
    public void test3(){
        Class clazz = Person.class;

        Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
        System.out.println(genericSuperclass);
    }

    /*
    获取运行时类的带泛型的父类的泛型


    代码：逻辑性代码  vs 功能性代码
     */
    @Test
    public void test4(){
        Class clazz = Person.class;

        Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
        ParameterizedType paramType = (ParameterizedType) genericSuperclass;
        //获取泛型类型
        Type[] actualTypeArguments = paramType.getActualTypeArguments();
//        System.out.println(actualTypeArguments[0].getTypeName());
        System.out.println(((Class)actualTypeArguments[0]).getName());
    }

    /*
    获取运行时类实现的接口
     */
    @Test
    public void test5(){
        Class clazz = Person.class;

        Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();
        for(Class c : interfaces){
            System.out.println(c);
        }

        System.out.println();
        //获取运行时类的父类实现的接口
        Class[] interfaces1 = clazz.getSuperclass().getInterfaces();
        for(Class c : interfaces1){
            System.out.println(c);
        }

    }
    /*
        获取运行时类所在的包

     */
    @Test
    public void test6(){
        Class clazz = Person.class;

        Package pack = clazz.getPackage();
        System.out.println(pack);
    }

    /*
        获取运行时类声明的注解

     */
    @Test
    public void test7(){
        Class clazz = Person.class;

        Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
        for(Annotation annos : annotations){
            System.out.println(annos);
        }
    }

}

调用运行时类中的指定方法、属性（需要掌握）

package java3;

import java2.Person;
import org.junit.Test;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectionTest {

    //不需要掌握
    @Test
    public void test() throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException, NoSuchFieldException {
        Class<Person> clazz = Person.class;

        //创建运行时类的对象
        Person p1 = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();

        //获取该对象的属性:要求运行时类中属性声明为public
        //通常不采用此方法
        Field id = clazz.getField("id");

        //set(Object obj,Object value):设置当前属性的值，参数1:指明设置那个对象的属性，参数2：将此属性值设置为多少
        id.set(p1,1001);

        //get(Object obj):获取当前属性的值。参数：获取那个对象的属性值
        Integer i = (Integer) id.get(p1);
        System.out.println(i);
    }

    //如何操作运行时类中的指定属性 --需要掌握
    @Test
    public void test1() throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException, NoSuchFieldException {
        Class<Person> clazz = Person.class;
        //创建运行时类的对象
        Person p1 = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();

        //getDeclaredField(String fieldName):获取运行时类中指定变量的属性
        Field name = clazz.getDeclaredField("name");//private String name;

        //保证name属性可以访问（默认不能访问，因为name是private）
        name.setAccessible(true);

        //获取、设置指定对象的此属性值
        name.set(p1,"fhz");
        Object o = name.get(p1);
        System.out.println(o);
    }
    //调用运行时类中的指定方法----需要掌握
    @Test
    public void test3() throws Exception{
        Class<Person> clazz = Person.class;
        //获取当前运行类的对象
        Person p1 = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
        //1、获取指定的某个方法
        //getDeclaredMethod()：参数1：指明获取的方法的名称 参数2:指明获取的方法的形参列表
        Method show = clazz.getDeclaredMethod("show", String.class);

        //2、调用方法的invoke()：参数1：方法的调用者 参数2：给方法形参赋值的实参
        //invoke()的返回值，就是对应类中调用的方法的返回值
        show.setAccessible(true);
        Object returnValue = show.invoke(p1, "中国");//我的国籍是：中国
        System.out.println(returnValue);//中国

        //调用静态方法
        Method showDesc = clazz.getDeclaredMethod("showDesc");
        showDesc.setAccessible(true);
        //如果调拥的运行时类中的方法没有返回值，则此invoke()返回null
        Object returnValue1 = showDesc.invoke(Person.class);//我是一个可爱的人
        System.out.println(returnValue1);//null


    }

}

Java反射机制

Java反射机制提供的功能

关于java.lang.Class

后面内容使用到的Person类的定义

获取Class实例的四个方式（需要掌握）

哪些类型可以有Class对象

类的加载器

使用ClassLoader加载配置文件(之前使用集合中的properties实现)

创建运行时类的对象（需要掌握）

获取当前运行时类的属性结构：

获取运行时类的方法

获取构造器结构

调用运行时类中的指定方法、属性（需要掌握）

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