JAVA反射
2018-05-12 本文已影响0人
扎Zn了老Fe
转自https://blog.csdn.net/sinat_38259539/article/details/71799078
反射是框架设计的灵魂
（使用的前提条件：必须先得到代表的字节码的Class，Class类用于表示.class文件（字节码））
一、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.
以上的总结就是什么是反射
反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象
例如：一个类有：成员变量、方法、构造方法、包等等信息，利用反射技术可以对一个类进行解剖，把个个组成部分映射成一个个对象。
（其实：一个类中这些成员方法、构造方法、在加入类中都有一个类来描述）
如图是类的正常加载过程：反射的原理在与class对象。
熟悉一下加载的时候：Class对象的由来是将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。
image
其中这个Class对象很特殊。我们先了解一下这个Class类
二、查看Class类在java中的api详解（1.7的API）
如何阅读java中的api详见java基础之——String字符串处理
image
Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。也就是jvm中有N多的实例每个类都有该Class对象。（包括基本数据类型）
Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的defineClass 方法自动构造的。也就是这不需要我们自己去处理创建，JVM已经帮我们创建好了。
没有公共的构造方法，方法共有64个太多了。下面用到哪个就详解哪个吧
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三、反射的使用（这里使用Student类做演示）
先写一个Student类。
1、获取Class对象的三种方式
1.1 Object ——> getClass(); 1.2 任何数据类型（包括基本数据类型）都有一个“静态”的class属性 1.3 通过Class类的静态方法：forName（String className）(常用)
其中1.1是因为Object类中的getClass方法、因为所有类都继承Object类。从而调用Object类来获取
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获取Class对象的三种方式
1 Object ——> getClass();
2 任何数据类型（包括基本数据类型）都有一个“静态”的class属性
3 通过Class类的静态方法：forName（String className）(常用)
9. public class Fanshe {
10. public static void main(String[] args) {
11. //第一种方式获取Class对象
12. Student stu1 = new Student();//这一new 产生一个Student对象，一个Class对象。
13. Class stuClass = stu1.getClass();//获取Class对象
14. System.out.println(stuClass.getName());
16. //第二种方式获取Class对象
17. Class stuClass2 = Student.class;
18. System.out.println(stuClass == stuClass2);//判断第一种方式获取的Class对象和第二种方式获取的是否是同一个
20. //第三种方式获取Class对象
21. try {
22. Class stuClass3 = Class.forName("fanshe.Student");//注意此字符串必须是真实路径，就是带包名的类路径，包名.类名
23. System.out.println(stuClass3 == stuClass2);//判断三种方式是否获取的是同一个Class对象
24. } catch (ClassNotFoundException e) {
25. e.printStackTrace();
26. }
28. }
29. }</span>
注意：在运行期间，一个类，只有一个Class对象产生。
三种方式常用第三种，第一种对象都有了还要反射干什么。第二种需要导入类的包，依赖太强，不导包就抛编译错误。一般都第三种，一个字符串可以传入也可写在配置文件中等多种方法。
2、通过反射获取构造方法并使用：
student类：
1. package fanshe;
3. public class Student {
5. //---------------构造方法-------------------
6. //（默认的构造方法）
7. Student(String str){
8. System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str);
9. }
11. //无参构造方法
12. public Student(){
13. System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。");
14. }
16. //有一个参数的构造方法
17. public Student(char name){
18. System.out.println("姓名：" + name);
19. }
21. //有多个参数的构造方法
22. public Student(String name ,int age){
23. System.out.println("姓名："+name+"年龄："+ age);//这的执行效率有问题，以后解决。
24. }
26. //受保护的构造方法
27. protected Student(boolean n){
28. System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n);
29. }
31. //私有构造方法
32. private Student(int age){
33. System.out.println("私有的构造方法 年龄："+ age);
34. }
36. }
共有6个构造方法；
测试类：
1. package fanshe;
3. import java.lang.reflect.Constructor;
6. /*
7. * 通过Class对象可以获取某个类中的：构造方法、成员变量、成员方法；并访问成员；
8. *
9. * 1.获取构造方法：
10. * 1).批量的方法：
11. * public Constructor[] getConstructors()：所有"公有的"构造方法
12. public Constructor[] getDeclaredConstructors()：获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)
14. * 2).获取单个的方法，并调用：
15. * public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法：
16. * public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有；
17. *
18. * 调用构造方法：
19. * Constructor-->newInstance(Object... initargs)
20. */
21. public class Constructors {
23. public static void main(String[] args) throws Exception {
24. //1.加载Class对象
25. Class clazz = Class.forName("fanshe.Student");
28. //2.获取所有公有构造方法
29. System.out.println("**********************所有公有构造方法*********************************");
30. Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();
31. for(Constructor c : conArray){
32. System.out.println(c);
33. }
36. System.out.println("************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************");
37. conArray = clazz.getDeclaredConstructors();
38. for(Constructor c : conArray){
39. System.out.println(c);
40. }
42. System.out.println("*****************获取公有、无参的构造方法*******************************");
43. Constructor con = clazz.getConstructor(null);
44. //1>、因为是无参的构造方法所以类型是一个null,不写也可以：这里需要的是一个参数的类型，切记是类型
45. //2>、返回的是描述这个无参构造函数的类对象。
47. System.out.println("con = " + con);
48. //调用构造方法
49. Object obj = con.newInstance();
50. // System.out.println("obj = " + obj);
51. // Student stu = (Student)obj;
53. System.out.println("******************获取私有构造方法，并调用*******************************");
54. con = clazz.getDeclaredConstructor(char.class);
55. System.out.println(con);
56. //调用构造方法
57. con.setAccessible(true);//暴力访问(忽略掉访问修饰符)
58. obj = con.newInstance('男');
59. }
61. }
后台输出：
- **********************所有公有构造方法*********************************
- public fanshe.Student(java.lang.String,int)
- public fanshe.Student(char)
- public fanshe.Student()
- ************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************
- private fanshe.Student(int)
- protected fanshe.Student(boolean)
- public fanshe.Student(java.lang.String,int)
- public fanshe.Student(char)
- public fanshe.Student()
- fanshe.Student(java.lang.String)
- *****************获取公有、无参的构造方法*******************************
- con = public fanshe.Student()
- 调用了公有、无参构造方法执行了。。。
- ******************获取私有构造方法，并调用*******************************
- public fanshe.Student(char)
- 姓名：男
调用方法：
1.获取构造方法：
1).批量的方法：
public Constructor[] getConstructors()：所有"公有的"构造方法
public Constructor[] getDeclaredConstructors()：获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)
2).获取单个的方法，并调用：
public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法：
public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有；
调用构造方法：
Constructor-->newInstance(Object... initargs)
2、newInstance是 Constructor类的方法（管理构造函数的类）
api的解释为：
**[](https://blog.csdn.net/sinat_38259539/article/details/71799078)**newInstance(Object... initargs)
使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例。
它的返回值是T类型，所以newInstance是创建了一个构造方法的声明类的新实例对象。并为之调用
3、获取成员变量并调用
student类：
package fanshe.field;
3. public class Student {
4. public Student(){
6. }
7. //**********字段*************//
8. public String name;
9. protected int age;
10. char sex;
11. private String phoneNum;
13. @Override
14. public String toString() {
15. return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex
16. + ", phoneNum=" + phoneNum + "]";
17. }
20. }</span>
测试类：
package fanshe.field;
2. import java.lang.reflect.Field;
3. /*
4. * 获取成员变量并调用：
5. *
6. * 1.批量的
7. * 1).Field[] getFields():获取所有的"公有字段"
8. * 2).Field[] getDeclaredFields():获取所有字段，包括：私有、受保护、默认、公有；
9. * 2.获取单个的：
10. * 1).public Field getField(String fieldName):获取某个"公有的"字段；
11. * 2).public Field getDeclaredField(String fieldName):获取某个字段(可以是私有的)
12. *
13. * 设置字段的值：
14. * Field --> public void set(Object obj,Object value):
15. * 参数说明：
16. * 1.obj:要设置的字段所在的对象；
17. * 2.value:要为字段设置的值；
18. *
19. */
20. public class Fields {
22. public static void main(String[] args) throws Exception {
23. //1.获取Class对象
24. Class stuClass = Class.forName("fanshe.field.Student");
25. //2.获取字段
26. System.out.println("************获取所有公有的字段********************");
27. Field[] fieldArray = stuClass.getFields();
28. for(Field f : fieldArray){
29. System.out.println(f);
30. }
31. System.out.println("************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************");
32. fieldArray = stuClass.getDeclaredFields();
33. for(Field f : fieldArray){
34. System.out.println(f);
35. }
36. System.out.println("*************获取公有字段**并调用***********************************");
37. Field f = stuClass.getField("name");
38. System.out.println(f);
39. //获取一个对象
40. Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();
41. //为字段设置值
42. f.set(obj, "刘德华");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华"
43. //验证
44. Student stu = (Student)obj;
45. System.out.println("验证姓名：" + stu.name);
48. System.out.println("**************获取私有字段****并调用********************************");
49. f = stuClass.getDeclaredField("phoneNum");
50. System.out.println(f);
51. f.setAccessible(true);//暴力反射，解除私有限定
52. f.set(obj, "18888889999");
53. System.out.println("验证电话：" + stu);
55. }
56. }</span><span style="font-size:18px;">
57. </span>
后台输出：
- ************获取所有公有的字段********************
- public java.lang.String fanshe.field.Student.name
- ************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************
- public java.lang.String fanshe.field.Student.name
- protected int fanshe.field.Student.age
- char fanshe.field.Student.sex
- private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
- *************获取公有字段**并调用***********************************
- public java.lang.String fanshe.field.Student.name
- 验证姓名：刘德华
- **************获取私有字段****并调用********************************
- private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
- 验证电话：Student [name=刘德华, age=0, sex=
由此可见
调用字段时：需要传递两个参数：
Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();
//为字段设置值
f.set(obj, "刘德华");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华"
第一个参数：要传入设置的对象，第二个参数：要传入实参
4、获取成员方法并调用
student类：
package fanshe.method;
3. public class Student {
4. //**************成员方法***************//
5. public void show1(String s){
6. System.out.println("调用了：公有的，String参数的show1(): s = " + s);
7. }
8. protected void show2(){
9. System.out.println("调用了：受保护的，无参的show2()");
10. }
11. void show3(){
12. System.out.println("调用了：默认的，无参的show3()");
13. }
14. private String show4(int age){
15. System.out.println("调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = " + age);
16. return "abcd";
17. }
18. }
19. </span>
测试类：
package fanshe.method;
3. import java.lang.reflect.Method;
5. /*
6. * 获取成员方法并调用：
7. *
8. * 1.批量的：
9. * public Method[] getMethods():获取所有"公有方法"；（包含了父类的方法也包含Object类）
10. * public Method[] getDeclaredMethods():获取所有的成员方法，包括私有的(不包括继承的)
11. * 2.获取单个的：
12. * public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes):
13. * 参数：
14. * name : 方法名；
15. * Class ... : 形参的Class类型对象
16. * public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
17. *
18. * 调用方法：
19. * Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args):
20. * 参数说明：
21. * obj : 要调用方法的对象；
22. * args:调用方式时所传递的实参；
24. ):
25. */
26. public class MethodClass {
28. public static void main(String[] args) throws Exception {
29. //1.获取Class对象
30. Class stuClass = Class.forName("fanshe.method.Student");
31. //2.获取所有公有方法
32. System.out.println("***************获取所有的”公有“方法*******************");
33. stuClass.getMethods();
34. Method[] methodArray = stuClass.getMethods();
35. for(Method m : methodArray){
36. System.out.println(m);
37. }
38. System.out.println("***************获取所有的方法，包括私有的*******************");
39. methodArray = stuClass.getDeclaredMethods();
40. for(Method m : methodArray){
41. System.out.println(m);
42. }
43. System.out.println("***************获取公有的show1()方法*******************");
44. Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class);
45. System.out.println(m);
46. //实例化一个Student对象
47. Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();
48. m.invoke(obj, "刘德华");
50. System.out.println("***************获取私有的show4()方法******************");
51. m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);
52. System.out.println(m);
53. m.setAccessible(true);//解除私有限定
54. Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数，一个是要调用的对象（获取有反射），一个是实参
55. System.out.println("返回值：" + result);
58. }
59. }
60. </span>
控制台输出：
- ***************获取所有的”公有“方法*******************
- public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
- public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
- public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
- public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
- public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
- public java.lang.String java.lang.Object.toString()
- public native int java.lang.Object.hashCode()
- public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
- public final native void java.lang.Object.notify()
- public final native void java.lang.Object.notifyAll()
- ***************获取所有的方法，包括私有的*******************
- public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
- private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
- protected void fanshe.method.Student.show2()
- void fanshe.method.Student.show3()
- ***************获取公有的show1()方法*******************
- public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
- 调用了：公有的，String参数的show1(): s = 刘德华
- ***************获取私有的show4()方法******************
- private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
- 调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = 20
- 返回值：abcd
由此可见：
m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);//调用制定方法（所有包括私有的），需要传入两个参数，第一个是调用的方法名称，第二个是方法的形参类型，切记是类型。 System.out.println(m);
m.setAccessible(true);//解除私有限定
Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数，一个是要调用的对象（获取有反射），一个是实参
System.out.println("返回值：" + result);//
控制台输出：
- ***************获取所有的”公有“方法*******************
- public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
- public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
- public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
- public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
- public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
- public java.lang.String java.lang.Object.toString()
- public native int java.lang.Object.hashCode()
- public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
- public final native void java.lang.Object.notify()
- public final native void java.lang.Object.notifyAll()
- ***************获取所有的方法，包括私有的*******************
- public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
- private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
- protected void fanshe.method.Student.show2()
- void fanshe.method.Student.show3()
- ***************获取公有的show1()方法*******************
- public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
- 调用了：公有的，String参数的show1(): s = 刘德华
- ***************获取私有的show4()方法******************
- private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
- 调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = 20
- 返回值：abcd
其实这里的成员方法：在模型中有属性一词，就是那些setter（）方法和getter()方法。还有字段组成，这些内容在内省中详解
5、反射main方法
student类：
package fanshe.main;
3. public class Student {
5. public static void main(String[] args) {
6. System.out.println("main方法执行了。。。");
7. }
8. }
9. </span>
测试类：
package fanshe.main;
3. import java.lang.reflect.Method;
5. /**
6. * 获取Student类的main方法、不要与当前的main方法搞混了
7. */
8. public class Main {
10. public static void main(String[] args) {
11. try {
12. //1、获取Student对象的字节码
13. Class clazz = Class.forName("fanshe.main.Student");
15. //2、获取main方法
16. Method methodMain = clazz.getMethod("main", String[].class);//第一个参数：方法名称，第二个参数：方法形参的类型，
17. //3、调用main方法
18. // methodMain.invoke(null, new String[]{"a","b","c"});
19. //第一个参数，对象类型，因为方法是static静态的，所以为null可以，第二个参数是String数组，这里要注意在jdk1.4时是数组，jdk1.5之后是可变参数
20. //这里拆的时候将 new String[]{"a","b","c"} 拆成3个对象。。。所以需要将它强转。
21. methodMain.invoke(null, (Object)new String[]{"a","b","c"});//方式一
22. // methodMain.invoke(null, new Object[]{new String[]{"a","b","c"}});//方式二
24. } catch (Exception e) {
25. e.printStackTrace();
26. }
29. }
30. }</span><span style="font-size:18px;">
31. </span>
控制台输出：
main方法执行了。。。
6、反射方法的其它使用之---通过反射运行配置文件内容
student类：
1. public class Student {
2. public void show(){
3. System.out.println("is show()");
4. }
5. }
配置文件以txt文件为例子（pro.txt）：
1. className = cn.fanshe.Student
2. methodName = show
测试类：
1. import java.io.FileNotFoundException;
2. import java.io.FileReader;
3. import java.io.IOException;
4. import java.lang.reflect.Method;
5. import java.util.Properties;
7. /*
8. * 我们利用反射和配置文件，可以使：应用程序更新时，对源码无需进行任何修改
9. * 我们只需要将新类发送给客户端，并修改配置文件即可
10. */
11. public class Demo {
12. public static void main(String[] args) throws Exception {
13. //通过反射获取Class对象
14. Class stuClass = Class.forName(getValue("className"));//"cn.fanshe.Student"
15. //2获取show()方法
16. Method m = stuClass.getMethod(getValue("methodName"));//show
17. //3.调用show()方法
18. m.invoke(stuClass.getConstructor().newInstance());
20. }
22. //此方法接收一个key，在配置文件中获取相应的value
23. public static String getValue(String key) throws IOException{
24. Properties pro = new Properties();//获取配置文件的对象
25. FileReader in = new FileReader("pro.txt");//获取输入流
26. pro.load(in);//将流加载到配置文件对象中
27. in.close();
28. return pro.getProperty(key);//返回根据key获取的value值
29. }
30. }
控制台输出：
is show()
需求：
当我们升级这个系统时，不要Student类，而需要新写一个Student2的类时，这时只需要更改pro.txt的文件内容就可以了。代码就一点不用改动
要替换的student2类：
1. className = cn.fanshe.Student2
2. methodName = show2
控制台输出：
is show2();
7、反射方法的其它使用之---通过反射越过泛型检查
泛型用在编译期，编译过后泛型擦除（消失掉）。所以是可以通过反射越过泛型检查的
测试类：
1. import java.lang.reflect.Method;
2. import java.util.ArrayList;
4. /*
5. * 通过反射越过泛型检查
6. *
7. * 例如：有一个String泛型的集合，怎样能向这个集合中添加一个Integer类型的值？
8. */
9. public class Demo {
10. public static void main(String[] args) throws Exception{
11. ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
12. strList.add("aaa");
13. strList.add("bbb");
15. // strList.add(100);
16. //获取ArrayList的Class对象，反向的调用add()方法，添加数据
17. Class listClass = strList.getClass(); //得到 strList 对象的字节码 对象
18. //获取add()方法
19. Method m = listClass.getMethod("add", Object.class);
20. //调用add()方法
21. m.invoke(strList, 100);
23. //遍历集合
24. for(Object obj : strList){
25. System.out.println(obj);
26. }
27. }
28. }
控制台输出：
aaa
bbb
100
//反射就总结到这，下面的内省章节也和反射有关，可以算是反射的高级使用吧，如果有兴趣，可以继续查看总结的内省部分。
