JAVA反射学习

参考https://blog.csdn.net/xu__cg/article/details/52877573
https://blog.csdn.net/sinat_38259539/article/details/71799078

反射机制是Java动态性之一，而说到动态性首先得了解动态语言。那么何为动态语言？

一、动态语言

动态语言，是指程序在运行时可以改变其结构：新的函数可以引进，已有的函数可以被删除等结构上的变化。比如常见的JavaScript就是动态语言，除此之外Ruby,Python等也属于动态语言，而C、C++则不属于动态语言。

二、Java是动态语言吗？

从动态语言能在运行时改变程序结构结构或则变量类型上看，Java和C、C++一样都不属于动态语言。
但是JAVA却又一个非常突出的与动态相关的机制：反射机制。Java通过反射机制，可以在程序运行时加载，探知和使用编译期间完全未知的类，并且可以生成相关类对象实例，从而可以调用其方法或则改变某个属性值。所以JAVA也可以算得上是一个半动态的语言。

三、反射机制：

反射机制概念
在Java中的反射机制是指在运行状态中，对于任意一个类都能够知道这个类所有的属性和方法；并且对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能成为Java语言的反射机制。

反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象
反射的应用场合
在Java程序中许多对象在运行是都会出现两种类型：编译时类型和运行时类型。
编译时的类型由声明对象时实用的类型来决定，运行时的类型由实际赋值给对象的类型决定

Person p=new Student();

其中编译时类型为Person，运行时类型为Student。
除此之外，程序在运行时还可能接收到外部传入的对象，该对象的编译时类型为Object,但是程序有需要调用该对象的运行时类型的方法。为了解决这些问题，程序需要在运行时发现对象和类的真实信息。然而，如果编译时根本无法预知该对象和类属于哪些类，程序只能依靠运行时信息来发现该对象和类的真实信息，此时就必须使用到反射了。

四、Java反射API

反射API用来生成JVM中的类、接口或则对象的信息。

Class类：反射的核心类，可以获取类的属性，方法等信息。
Field类：Java.lang.reflec包中的类，表示类的成员变量，可以用来获取和设置类之中的属性值。
Method类： Java.lang.reflec包中的类，表示类的方法，它可以用来获取类中的方法信息或者执行方法。
Constructor类： Java.lang.reflec包中的类，表示类的构造方法。

五、使用反射的步骤

1.步骤

获取想要操作的类的Class对象
调用Class类中的方法
使用反射API来操作这些信息

2.获取Class对象的方法

调用某个对象的getClass()方法
调用某个类的class属性来获取该类对应的Class对象
使用Class类中的forName()静态方法; (最安全/性能最好)

package fanshe;
/**
 * 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)
 *  */
public class Fanshe {
    public static void main(String[] args) {
        //第一种方式获取Class对象  
        Student stu1 = new Student();//这一new 产生一个Student对象，一个Class对象。
        Class stuClass = stu1.getClass();//获取Class对象
        System.out.println(stuClass.getName());

        //第二种方式获取Class对象
        Class stuClass2 = Student.class;
        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

        //第三种方式获取Class对象
        try {
            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
            System.out.println(stuClass3 == stuClass2);//判断三种方式是否获取的是同一个Class对象
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

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。
3.创建对象
当我们获取到所需类的Class对象后，可以用它来创建对象，创建对象的方法有两种：

使用Class对象的newInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例，但是这种方法要求该Class对象对应的类有默认的空构造器。
先使用Class对象获取指定的Constructor对象，再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建 Class对象对应类的实例,通过这种方法可以选定构造方法创建实例。
示例代码：

package reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            //获取Person类的Class对象
            Class clazz=Class.forName("reflection.Person"); 
            /**
             * 第一种方法创建对象
             */
            //创建对象
            Person p=(Person) clazz.newInstance();
            //设置属性
            p.setName("张三");
            p.setAge(16);
            p.setGender("男");
            System.out.println(p.toString());

            /**
             * 第二种方法创建
             */
            //获取构造方法
            Constructor c=clazz.getDeclaredConstructor(String.class,String.class,int.class);
            //创建对象并设置属性
            Person p1=(Person) c.newInstance("李四","男",20);
            System.out.println(p1.toString());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

输出结果：

姓名:张三性别:男年龄: 16
姓名:李四性别:男年龄: 20

4.获取方法和属性信息
当我们获得了想要操作的类的Class对象后，可以通过Class类中的方法获取并查看该类中的方法和属性。

<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<Person类<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
package reflection;

public class Person {
    private String name;
    private String gender;
    private int age;

    public Person() {

    }
    public Person(String name, String gender, int age) {
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
    }
    //getter和setter方法
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getGender() {
        return gender;
    }
    public void setGender(String gender) {
        this.gender = gender;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String toString(){
        return "姓名:"+name+"  性别:"+gender+"  年龄:"+age;
    }

}

<<<<<<<<<<<<<<<<使用反射<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
package reflection;

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

/*
 * 通过用户输入类的全路径，来获取该类的成员方法和属性
 * Declared获取全部不管是私有和公有
 * 1.获取访问类的Class对象
 * 2.调用Class对象的方法返回访问类的方法和属性信息
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            //获取Person类的Class对象
            Class clazz=Class.forName("reflection.Person");

            //获取Person类的所有方法信息
            Method[] method=clazz.getDeclaredMethods();
            for(Method m:method){
                System.out.println(m.toString());
            }

            //获取Person类的所有成员属性信息
            Field[] field=clazz.getDeclaredFields();
            for(Field f:field){
                System.out.println(f.toString());
            }

            //获取Person类的所有构造方法信息
            Constructor[] constructor=clazz.getDeclaredConstructors();
            for(Constructor c:constructor){
                System.out.println(c.toString());
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

获取成员变量并调用

<<<<<<<student类>>>>>>>>>
package fanshe.field;

public class Student {
    public Student(){

    }
    //**********字段*************//
    public String name;
    protected int age;
    char sex;
    private String phoneNum;

    @Override
    public String toString() {
        return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex
                + ", phoneNum=" + phoneNum + "]";
    }


}

测试类
package fanshe.field;
import java.lang.reflect.Field;
/*
 * 获取成员变量并调用：
 * 
 * 1.批量的
 *      1).Field[] getFields():获取所有的"公有字段"
 *      2).Field[] getDeclaredFields():获取所有字段，包括：私有、受保护、默认、公有；
 * 2.获取单个的：
 *      1).public Field getField(String fieldName):获取某个"公有的"字段；
 *      2).public Field getDeclaredField(String fieldName):获取某个字段(可以是私有的)
 * 
 *   设置字段的值：
 *      Field --> public void set(Object obj,Object value):
 *                  参数说明：
 *                  1.obj:要设置的字段所在的对象；
 *                  2.value:要为字段设置的值；
 * 
 */
public class Fields {

        public static void main(String[] args) throws Exception {
            //1.获取Class对象
            Class stuClass = Class.forName("fanshe.field.Student");
            //2.获取字段
            System.out.println("************获取所有公有的字段********************");
            Field[] fieldArray = stuClass.getFields();
            for(Field f : fieldArray){
                System.out.println(f);
            }
            System.out.println("************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************");
            fieldArray = stuClass.getDeclaredFields();
            for(Field f : fieldArray){
                System.out.println(f);
            }
            System.out.println("*************获取公有字段**并调用***********************************");
            Field f = stuClass.getField("name");
            System.out.println(f);
            //获取一个对象
            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"
            //验证
            Student stu = (Student)obj;
            System.out.println("验证姓名：" + stu.name);


            System.out.println("**************获取私有字段****并调用********************************");
            f = stuClass.getDeclaredField("phoneNum");
            System.out.println(f);
            f.setAccessible(true);//暴力反射，解除私有限定
            f.set(obj, "18888889999");
            System.out.println("验证电话：" + stu);

        }
    }

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

公有和私有的区别？？公有还需要产生一个对象？？不是很理解

获取成员方法并调用
student类：

package fanshe.method;

public class Student {
    //**************成员方法***************//
    public void show1(String s){
        System.out.println("调用了：公有的，String参数的show1(): s = " + s);
    }
    protected void show2(){
        System.out.println("调用了：受保护的，无参的show2()");
    }
    void show3(){
        System.out.println("调用了：默认的，无参的show3()");
    }
    private String show4(int age){
        System.out.println("调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = " + age);
        return "abcd";
    }
}

测试类：

package fanshe.method;

import java.lang.reflect.Method;

/*
 * 获取成员方法并调用：
 * 
 * 1.批量的：
 *      public Method[] getMethods():获取所有"公有方法"；（包含了父类的方法也包含Object类）
 *      public Method[] getDeclaredMethods():获取所有的成员方法，包括私有的(不包括继承的)
 * 2.获取单个的：
 *      public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes):
 *                  参数：
 *                      name : 方法名；
 *                      Class ... : 形参的Class类型对象
 *      public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
 * 
 *   调用方法：
 *      Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args):
 *                  参数说明：
 *                  obj : 要调用方法的对象；
 *                  args:调用方式时所传递的实参；
):
 */
public class MethodClass {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.获取Class对象
        Class stuClass = Class.forName("fanshe.method.Student");
        //2.获取所有公有方法
        System.out.println("***************获取所有的”公有“方法*******************");
        stuClass.getMethods();
        Method[] methodArray = stuClass.getMethods();
        for(Method m : methodArray){
            System.out.println(m);
        }
        System.out.println("***************获取所有的方法，包括私有的*******************");
        methodArray = stuClass.getDeclaredMethods();
        for(Method m : methodArray){
            System.out.println(m);
        }
        System.out.println("***************获取公有的show1()方法*******************");
        Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class);
        System.out.println(m);
        //实例化一个Student对象
        Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();
        m.invoke(obj, "刘德华");

        System.out.println("***************获取私有的show4()方法******************");
        m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);
        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);


    }
}

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);//
关于泛型？？？？

一、动态语言

二、Java是动态语言吗？

三、反射机制：

四、Java反射API

五、使用反射的步骤

猜你喜欢