一文了解JAVA反射(超详尽!)

反射是框架设计的灵魂,只有学好了反射,才能设计出好的框架

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方法和属性;这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能就是Java语言的反射机制.简单来说,就是反射可以帮助我们在动态运行的时候,对于任意一个类,可以获得其所有方法,所有的变量(是所有的!包括私有!)

反射的作用

• 获取某些类的一些变量,调用某些类的私有方法.(举个栗子,例如在Android开发中我们可以用来开启WiFi热点,调用WifiManager中的setWifiApEnabled()方法)
• 增加代码的灵活性.(很多主流框架都使用了反射技术,像ssm框架都采用两种技术xml做配置文件+反射技术)

而我们要想使用反射,就要对反射的常用对象有个基本了解

• Class
  Class类的实例表示正在运行的Java应用程序中的类和接口
• Constructor
  关于类的单个构造方法的信息以及对它的访问权限
• Field
  Field 提供有关类或接口的单个字段的信息,以及对它的动态访问权限.
• Method
  Method 提供关于类或接口上单独某个方法的信息

反射在内存中的样子大概长这样

这是一个简单的Animal类,这个Animal.java文件,想要被执行的话,首先会被编译成Animal.class文件.而Animal.class想要被执行的话,就会被类加载器加载到JVM中执行,JVM就会将它加载到内存,而加载之后,我们的字节码文件Animal.class在内存中也会有一个对象的表示,别忘了Java语言有句话咋说的,“万事万物,皆为对象”.而.class文件在内存中的对象就是Class对象,所以说获得了Class,才能获得它的构造方法,属性以及方法,相对应的 构造方法在 内存中 对应的是Constructor对象, 属性 对应的就是 Field,而方法呢 对应的就是Method,但是 不管我们想要获得构造方法,属性 还是 方法, 前提都是我们先获得Class对象

二.Class类

• Java中java.lang.Class类用于表示一个类的字节码(.class)文件
• 如何得到某个class文件对应的Class对象
  已知类和对象的情况下
  类名.class
  对象.getClass() — Object 类提供
  未知类和对象的情况下
  Class.forName(“包名.类名”)

Class类代表某个类的字节码,并提供了加载字节码的方法:forName(“包名.类名”),forName方法用于加载类字节码到内存中,并封装成一个Class对象.

package JavaReflectTest;

public class Animal {
    public String name;
    private int id;
    public Animal(){
        System.out.println("我是无参构造方法");
    }
    public Animal(int id,String name){
        this.setId(id);
        this.setName(name);
        System.out.println("我是有参构造方法");
    }

    public void eat(){
        System.out.println("我是公有方法");
    }
    private void drink(){
        System.out.println("我是私有方法");
    }
    private void play(String name,String sex){
        System.out.println("我是私有带参方法");
    }

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

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
}

package JavaReflectTest;

public class ClassTest {
    /**
     * 获得Class对象
     * 1.通过类名.class
     * 2.对象.getClass()
     * 3.Class.forName();
     */
    public void demo1() throws ClassNotFoundException {
        //1.通过类名.class的方式
        Class class1 = Animal.class;
        //2.通过对象.getClass()的方式
        Animal animal = new Animal();
        Class class2 = animal.getClass();
        //3.Class类forName();获得(推荐)
        Class class3 = Class.forName("JavaReflectTest.Animal");
    }
    public static void main(String[] args){

    }
}

这三种获得Class对象的方法,推荐使用第三种方法,因为我们通常做反射的时候,都是在不知道类的实例的时候进行操作的,注意第三种方法通过Class.forName();来获得Class对象的时候,会抛出一个ClassNotFoundException 没有发现类的异常,如果我们Class.forName(“路径”); 路径写错了或者没有找到这个类的时候,就会抛出这个异常,当然这个异常处理,你可以选择try…catch处理也可以先向上抛,我这里为了方便,就直接向上抛了

三.Constructor类

• Constructor类的实例对象代表类的一个构造方法
• 得到某个类所有的构造方法
  Constructor [] constructors = Class.forName(“java.lang.String”).getConstructors();
• 得到指定的构造方法并调用
  Constructor constructor = Class.forName(“java.lang.String”).getConstructors(String.class);
  String str = (String)constructor.newInstance(“abc”);
• Class类的newInstance()方法用来调用类的默认构造方法
  String obj = (String)Class.forName(“java.lang.String”).newInstance();

package JavaReflectTest;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class ConstructorTest {
    /**
     *获得无参构造方法
     */
    public void demo1() throws Exception {
        //获得类的字节码文件对应的对象:
        Class class1 = Class.forName("JavaReflectTest.Animal");
        Constructor c = class1.getConstructor();
        Animal animal = (Animal)c.newInstance();//相当于 Animal animal = new Animal();
    }

    /**
     *获得有参构造方法
     */
    public void demo2() throws Exception{
        Class class1 = Class.forName("JavaReflectTest.Animal");
        Constructor c = class1.getConstructor(int.class,String.class);
        Animal animal = (Animal)c.newInstance(2,"猴子");//相当于 Animal animal = new Animal(2,"猴子");
        System.out.println(animal.toString());
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ConstructorTest c = new ConstructorTest();
        c.demo1();
        System.out.println("------------");
        c.demo2();
    }
}

运行结果

四.Field类

• Field类代表某个类中的一个成员变量,并提供动态的访问权限
• Field对象的获得
  Field[] fields = c.getFields();//取得所有public属性(包括父类继承)
  Field[] fields = c.getDeclaredFields();//取得所有声明的属性
• 得到指定的成员变量
  Field name = c.getField(“name”);
  Field name = c.getDeclaredField(“name”);
• 设置Filed变量是否可以访问
  field.setAccessible(boolean);
  -Field变量值的读取,设置
  field.get(obj);
  filed.set(obj,value);

package JavaReflectTest;

import java.lang.reflect.Field;

public class FieldTest {
    //测试共有属性
    public void demo1() throws Exception{
        //获得Class
        Class class1 = Class.forName("JavaReflectTest.Animal");
        //获得属性:
        Field field = class1.getField("name");
        //操作属性:
        Animal animal = (Animal)class1.getConstructor().newInstance();
        field.set(animal,"老虎");// animal.name = "老虎";
        //获取值
        Object obj = field.get(animal);
        System.out.println(obj);
        System.out.println(animal);//这样会自动调用toString()方法
    }
    //测试私有方法
    public void demo2() throws Exception{
        //获得Class
        Class class1 = Class.forName("JavaReflectTest.Animal");
        //获得私有属性:
        Field field = class1.getDeclaredField("id");
        //操作属性:
        Animal animal = (Animal)class1.getConstructor().newInstance();
        //私有属性,需要设置一个可访问的权限
        field.setAccessible(true);
        field.set(animal,1);
        //获取值:
        Object obj = field.get(animal);
        System.out.println(obj);
        System.out.println(animal);
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        FieldTest fieldTest = new FieldTest();
        fieldTest.demo1();
        System.out.println("----------------");
        fieldTest.demo2();
    }
}

效果图

五.Method类

• Method类代表某个类中的一个成员方法
• Method对象的获得
  获得所有方法
  getDeclaredMethods()
  getMethods()
  -获得指定的方法
  getDeclaredMethod(String name,Class<?>…parameterTypes)
  getMethod(String name,Class<?>…parameterTypes)
• 通过反射执行方法
  invoke(Object obj,Object…args)

package JavaReflectTest;

import java.lang.reflect.Method;

public class MethodTest {
    //测试公有方法
    public void demo1() throws Exception{
        //获取Class对象
        Class class1 = Class.forName("JavaReflectTest.Animal");
        //实例化
        Animal animal = (Animal)class1.getConstructor().newInstance();
        //获得公有方法
        Method method = class1.getMethod("eat");
        //执行该方法
        method.invoke(animal);// 相当于animal.eat();
    }
    //测试私有方法
    public void demo2() throws Exception{
        //获取Class对象
        Class class1 = Class.forName("JavaReflectTest.Animal");
        //实例化
        Animal animal = (Animal)class1.getConstructor().newInstance();
        //获得私有方法
        Method method = class1.getDeclaredMethod("drink");
        //设置私有的访问权限
        method.setAccessible(true);
        //执行该方法
        method.invoke(animal);//相当于animal.drink();
    }
    public void demo3() throws Exception{
        //获取Class对象
        Class class1 = Class.forName("JavaReflectTest.Animal");
        //实例化
        Animal animal = (Animal)class1.getConstructor().newInstance();
        //获得私有带参的方法
        Method method = class1.getDeclaredMethod("play", int.class, String.class);
        //设置私有的访问权限
        method.setAccessible(true);
        //执行该方法
        Object obj = method.invoke(animal,2,"孔雀"); // 这是有返回值的情况 如果没有返回值可以直接写method.invoke(animal,2,"孔雀");
        System.out.println(obj);//打印返回的东西,没有就是null
    }

    //测试私有带参数的方法
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        MethodTest methodTest = new MethodTest();
        methodTest.demo1();
        System.out.println("--------------------");
        methodTest.demo2();
        System.out.println("--------------------");
        methodTest.demo3();

    }

}

效果图

java反射就介绍到这里
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