Java语言基础八(反射机制)

2021-08-16  本文已影响0人  YMeng_Zhang

反射机制概念

   通常情况下编写代码都是固定的,无论运行多少次执行的结果也是固定的,在某些特殊场合中编写代码时不确定要创建什么类型的对象,也不确定要调用什么样的方法,这些都希望通过运行时传递的参数来决定,该机制叫做动态编程技术,也就是反射机制。
   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调用它的任意一个方法和属性。这种动态获取信息以及动态调用对象的方法的功能就叫反射机制。
   通俗来说,反射机制就是程序在运行状态下,用于动态创建对象并且动态调用方法的机制。一个类中有很多成分,比如:成员变量、方法、构造方法、包等等。反射就是对一个类进行解刨,将类中的各个组成部分映射成一个个的Java对象。

Class类

要想解刨一个类就必须获取到该类的字节码文件对象。其中解刨使用的就是Class类中的方法,所以就得先获取每一个字节码文件对应的Class类型的对象。
java.lang.Class类的实例可以用于描述Java应用程序中的类和接口,也就是一种数据类型。
该类没有公共构造方法,该类的实例由Java虚拟机和类加载器自动构造完成,本质上就是加载到内存中的运行时类。

获取Class对象的方式:

  • 使用数据类型.class 的方式可以获取对应类型的Class对象。
  • 使用引用/对象.getClass() 的方式可以获取对应类型的Class对象。
  • 使用Class.forName(完整类名) 的方式来获取参数指定类型的Class对象。
  • 使用包装类.TYPE 的方式可以获取对应基本数据类型的Class对象。
  • 使用类加载器ClassLoader 的方式获取指定类型的Class对象。

public class ClassTest {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

        // 1.使用数据类型.class的方式可以获取对应类型的Class对象
        Class c1 = String.class;
        System.out.println("c1 = " + c1); //   class java.lang.String
        c1 = int.class;
        System.out.println("c1 = " + c1); // int
  

        // 2.使用对象.getClass()的方式获取对应的Class对象
        String str1 = new String("tom");
        c1 = str1.getClass();
        System.out.println("c1 = " + c1); // class java.lang.String

        Integer it1 = 20;
        c1 = it1.getClass();
        System.out.println("c1 = " + c1); // class java.lang.Integer

        int num = 5;
        //num.getClass(); Error: 基本数据类型的变量不能调用方法
  

        // 3.使用包装类.TYPE的方式来获取对应基本数据类型的Class对象
        c1 = Integer.TYPE;
        System.out.println("c1 = " + c1); // int

        c1 = Integer.class;
        System.out.println("c1 = " + c1); // class java.lang.Integer

       
        // 4.调用Class类中的forName方法来获取对应的Class对象
        c1 = Class.forName("java.lang.String");  // 注意:  要求写完整的名称:包名.类名
        System.out.println("c1 = " + c1); // class java.lang.String

        c1 = Class.forName("java.util.Date");
        System.out.println("c1 = " + c1); // class java.util.Date

        //c1 = Class.forName("int");
        //System.out.println("c1 = " + c1); // 不能获取基本数据类型的Class对象

        
        // 5.使用类加载器的方式来获取Class对象
        ClassLoader classLoader = ClassTest.class.getClassLoader();
        c1 = classLoader.loadClass("java.lang.String");
        System.out.println("c1 = " + c1); // class java.lang.String
    }
}

获取构造方法信息

java.lang.reflect.Constructor类主要用于描述获取到的构造方法信息

Class类的常用方法:
方法声明 功能介绍
Constructor getConstructor(Class<?>...parameterTypes) 用于获取此Class对象所表示类型中参数指定的公共构造方法
Constructor<?>[] getConstructors() 用于获取此Class对象所表示类型中所有的公共构造方法
Constructor类的常用方法:
方法声明 功能介绍
T newInstance(Object...initargs) 使用此Constructor对象描述的构造方法来构造Class对象代表类型的新实例
int getModifiers() 获取方法的访问修饰符
String getName() 获取方法的名称
Class<?>[] getParameterTypes() 获取方法所有参数的类型
public class PersonConstructorTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 1.使用原始方式以无参形式构造Person类型的对象并打印
        Person p1 = new Person();
        System.out.println("无参方式创建的对象是:" + p1); // null 0

        // 2.使用反射机制以无参形式构造Person类型的对象并打印
        Class c1 = Class.forName("com.zz.entity.Person");  //此处的类名可以设置在配置文件中然后动态读取
        // 获取Class对象对应类中的无参构造方法,也就是Person类中的无参构造方法
        Constructor constructor = c1.getConstructor();
        // 使用获取到的无参构造方法来构造对应类型的对象,也就是Person类型的对象
        System.out.println("无参方式创建的对象是:" + constructor.newInstance());
        

       
        // 3.使用原始方式以有参方式构造Person类型的对象并打印
        Person p2 = new Person("tom", 30);
        System.out.println("有参方式构造的对象是:" + p2); // tom 30

        // 4.使用反射机制以有参方式构造Person类型的对象并打印
        // 获取Class对象对应类中的有参构造方法,也就是Person类中的有参构造方法
        Constructor constructor1 = c1.getConstructor(String.class, int.class);

        // 使用获取到的有参构造方法来构造对应类型的对象,也就是Person类型的对象
        // newInstance方法中的实参是用于给有参构造方法的形参进行初始化的,也就是给name和age进行初始化的
        System.out.println("有参方式构造的对象是:" + constructor1.newInstance("tom", 30)); // tom 30

        
        // 5.使用反射机制获取Person类中所有的公共构造方法并打印
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor ct : constructors) {
            System.out.println("构造方法的访问修饰符是:" + ct.getModifiers());
            System.out.println("构造方法的方法名称是:" + ct.getName());
            Class[] parameterTypes = ct.getParameterTypes();
            System.out.print("构造方法的所有参数类型是:");
            for (Class cs : parameterTypes) {
                System.out.print(cs + " ");
            }
            System.out.println();
            
        }
    }
}


获取成员变量信息

java.lang.reflect.Field类主要用于描述获取到的单个成员变量信息。

Class类的常用方法:
方法声明 功能介绍
Field getDeclaredField(String name) 用于获取此Class对象所表示类中参数指定的单个成员变量信息
Field[] getDeclaredFields() 用于获取此Class对象所表示类中所有成员变量信息
Field类的常用方法:
方法声明 功能介绍
Object get(Object obj) 获取参数对象obj中此Field对象所表示成员变量的数值
void set(Object obj, Object value) 将参数对象obj中此Field对象表示成员变量的数值修改为参数value的数值
void setAccessible(boolean flag) 当实参传递true时,则反射对象在使用时应该取消 Java 语言访问检查
int getModifiers() 获取成员变量的访问修饰符
Class<?> getType() 获取成员变量的数据类型
String getName() 获取成员变量的名称

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;

public class PersonFieldTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 1.使用原始方式来构造对象以及获取成员变量的数值并打印
        Person p1 = new Person("tom", 30);
        System.out.println("获取到的成员变量数值为:" + p1.name); // tom
 
        // 2.使用反射机制来构造对象以及获取成员变量的数值并打印
        // 2.1 获取Class对象
        Class c1 = Class.forName("com.zz.entity.Person");
        // 2.2 根据Class对象获取对应的有参构造方法
        Constructor constructor = c1.getConstructor(String.class, int.class);
        // 2.3 使用有参构造方法来得到Person类型的对象
        Object object = constructor.newInstance("tom", 30);
        // 2.4 根据Class对象获取对应的成员变量信息
        Field field = c1.getDeclaredField("name");
        // 设置Java语言访问检查的取消  暴力反射
        field.setAccessible(true);
        // 2.5 使用Person类型的对象来获取成员变量的数值并打印
        // 获取对象object中名字为field成员变量的数值,也就是成员变量name的数值
        System.out.println("获取到的成员变量数值为:" + field.get(object)); // tom

        

     
        // 3.使用反射机制修改指定对象中成员变量的数值后再次打印
        // 表示修改对象object中名字为field成员变量的数值为jack,也就是成员变量name的数值为jack
        field.set(object, "jack");
        System.out.println("修改后成员变量的数值为:" + field.get(object)); // jack

      
        // 4.获取Class对象对应类中所有的成员变量
        Field[] declaredFields = c1.getDeclaredFields();
        for (Field ft : declaredFields) {
            System.out.println("获取到的访问修饰符为:" + ft.getModifiers());
            System.out.println("获取到的数据类型为:" + ft.getType());
            System.out.println("获取到的成员变量名称是:" + ft.getName());
          
        }
    }
}

获取成员方法信息

java.lang.reflect.Method类主要用于描述获取到的单个成员方法信息.

Class类的常用方法:
方法声明 功能介绍
Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 用于获取该Class对象表示类中名字为name参数为parameterTypes的指定公共成员方法
Method[] getMethods() 用于获取该Class对象表示类中所有公共成员方法
Method类的常用方法:
方法声明 功能介绍
Object invoke(Object obj,Object... args) 使用对象obj来调用此Method对象所表示的成员方法,实参传递args
int getModifiers() 获取方法的访问修饰符
Class<?> getReturnType() 获取方法的返回值类型
String getName() 获取方法的名称
Class<?>[] getParameterTypes() 获取方法所有参数的类型
Class<?>[] getExceptionTypes() 获取方法的异常信息
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