全面解析：java中的反射机制，内含代码验证解析

2020-11-02 本文已影响0人千夜零一

什么是反射？

在运行状态中，对于任意一个类，都能够获取到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(包括私有的方法和属性)，这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能就称为java语言的反射机制。
通俗点讲，通过反射，该类对我们来说是完全透明的，想要获取任何东西都可以。就比如我们在.java文件中调用类创建其实例对象时，弹出来的提示类，就是反射的应用；我们通过对象名+.获取类的各个属性和方法，也是java中反射的应用。
想要使用反射机制，就必须要先获取到该类的字节码文件对象(.class)，通过字节码文件对象，就能够通过该类中的方法获取到我们想要的所有信息(方法，属性，类名，父类名，实现的所有接口等等)，每一个类对应着一个字节码文件也就对应着一个Class类型的对象，也就是字节码文件对象。

如何获取字节码文件对象？

三种方式：

1、Class clazz1 = Class.forName("全限定类名");
//通过Class类中的静态方法forName，直接获取到一个类的字节码文件对象，此时该类还是源文件阶段，并没有变为字节码文件。
2、Class clazz2 = User.class;　
//当类被加载成.class文件时，此时Person类变成了.class，在获取该字节码文件对象，也就是获取自己，该类处于字节码阶段。
3、Class clazz3 = user.getClass();
//通过类的实例获取该类的字节码文件对象，该类处于创建对象阶段。

代码验证：

第一步：创建实体类

package com.example.mydemo.entity;

/**
 * @data on 2020/11/2 9:50 AM
 * @auther armStrong
 * @describe 探究java中的反射机制-User类
 */
public class User {
    private String name;
    private int age;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    //全参
    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    //无参
    public User() {
        super();
    }

    //方法
    private void eat(){
        System.out.println("吃东西！");
    }
}

第二步：在Activity中验证

public class Case61 extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_case61);
        try {
            main();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private void main() throws ClassNotFoundException {
        //1、第一种方式，Class.forName("全类名")
        Class clazz1 = Class.forName("com.example.mydemo.entity.User");
        System.out.println(clazz1);  //输出结果：I/System.out: class com.example.mydemo.entity.User
        //2、第二种方式，类名.class
        Class clazz2 = User.class;
        System.out.println(clazz2);  //输出结果：I/System.out: class com.example.mydemo.entity.User
        //3、第三种方式，已经具有对象，使用对象.getClass
        User user = new User();
        Class clazz3 = user.getClass();
        System.out.println(clazz3);  //输出结果：I/System.out: class com.example.mydemo.entity.User

        //比较三个对象的内存地址是否相同
        System.out.println(clazz1 == clazz2);  //输出结果：I/System.out: true
        System.out.println(clazz2 == clazz3);  //输出结果：I/System.out: true
        //结论：同一个字节码文件，在同一个程序运行的过程中，只会被加载一次，三种方式获取的Class对象都是同一个。
    }
}

反射机制能够获取哪些信息？Class类的API介绍

Class对象功能：
- 获取功能：
  1. 获取成员变量们
    - Field[] getFields() ：获取所有public修饰的成员变量
    - Field getField(String name) 获取指定名称的 public修饰的成员变量
    - Field[] getDeclaredFields() 获取所有的成员变量，不考虑修饰符
    - Field getDeclaredField(String name)
  2. 获取构造方法们
    - Constructor<?>[] getConstructors()
    - Constructor getConstructor(类<?>… parameterTypes)
    - Constructor getDeclaredConstructor(类<?>… parameterTypes)
    - Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
  3. 获取成员方法们：
    - Method[] getMethods()
    - Method getMethod(String name, 类<?>… parameterTypes)
    - Method[] getDeclaredMethods()
    - Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>… parameterTypes)
  4. 获取全类名
    - String getName()
Field：成员变量
- 操作：
  1. 设置值
    - void set(Object obj, Object value)
  2. 获取值
    - get(Object obj)
  3. 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

反射的好处

我们可以在程序运行过程中，操作这些对象。
可以为我们的程序进行解耦，提高程序的可扩展性。