Java框架灵魂-反射

说到框架,程序员并不陌生,其实框架底层很多都是靠JAVA的反射机制来实现的。可见,反射的学习是程序员必不可少需要修炼慢慢培养灵感的必要路程。

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.

二、反射的使用

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)

直接上代码:

工程包结构

public class Reflection {
	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("reflection.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();
		}
		
	}

}

运行:

可见,三种获取class对象的方法都可以,那用哪种?

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:

六个构造方法:

package reflection;

public class Student {
	
	//---------------构造方法-------------------
	//(默认的构造方法)
	Student(String str){
		System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str);
	}
	
	//无参构造方法
	public Student(){
		System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。");
	}
	
	//有一个参数的构造方法
	public Student(char name){
		System.out.println("姓名:" + name);
	}
	
	//有多个参数的构造方法
	public Student(String name ,int age){
		System.out.println("姓名:"+name+"年龄:"+ age);//这的执行效率有问题,以后解决。
	}
	
	//受保护的构造方法
	protected Student(boolean n){
		System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n);
	}
	
	//私有构造方法
	private Student(int age){
		System.out.println("私有的构造方法   年龄:"+ age);
	}
 
}

测试类: 

package reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class ConstructorsTest {
 
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//1.加载Class对象
		Class clazz = Class.forName("reflection.Student");
		
		
		//2.获取所有公有构造方法
		System.out.println("**********************所有公有构造方法*********************************");
		Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();
		for(Constructor c : conArray){
			System.out.println(c);
		}
		
		
		System.out.println("************所有的构造方法(包括:私有、受保护、默认、公有)***************");
		conArray = clazz.getDeclaredConstructors();
		for(Constructor c : conArray){
			System.out.println(c);
		}
		
		System.out.println("*****************获取公有、无参的构造方法*******************************");
		Constructor con = clazz.getConstructor(null);
		//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
		//2>、返回的是描述这个无参构造函数的类对象。
	
		System.out.println("con = " + con);
		//调用构造方法
		Object obj = con.newInstance();
	//	System.out.println("obj = " + obj);
	//	Student stu = (Student)obj;
		
		System.out.println("******************获取私有构造方法,并调用*******************************");
		con = clazz.getDeclaredConstructor(char.class);
		System.out.println(con);
		//调用构造方法
		con.setAccessible(true);//暴力访问(忽略掉访问修饰符)
		obj = con.newInstance('男');
	}
	
}

后台输出:

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:
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:

public class Student2 {
	
	
	public Student2(){
		
	}
	//**********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 reflection;

import java.lang.reflect.Field;

public class Fields {
	 
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//1.获取Class对象
		Class stuClass = Class.forName("reflection.Student2");
		//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
		Student2 stu = (Student2)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);
		
	}
}

控制台:

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:


public class Student3 {
	//**************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 reflection;

import java.lang.reflect.Method;

public class Methods {
	 
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//1.获取Class对象
		Class stuClass = Class.forName("reflection.Student3");
		//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);
		
		
	}
}

控制台:

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);//

5、反射main方法


public class Student4 {
 
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("main方法执行了。。。");
	}
}


测试类:

package reflection;

import java.lang.reflect.Method;

public class Main {
	
	public static void main(String[] args) {
		try {
			//1、获取Student对象的字节码
			Class clazz = Class.forName("reflection.Student4");
			
			//2、获取main方法
			 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,
			//3、调用main方法
			// methodMain.invoke(null, new String[]{"a","b","c"});
			 //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
			 //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。
			 methodMain.invoke(null, (Object)new String[]{"a","b","c"});//方式一
			// methodMain.invoke(null, new Object[]{new String[]{"a","b","c"}});//方式二
			
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		
	}
}

 控制台:

 

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:

package reflection;


public class Student6 {
	public void show(){
		System.out.println("is show()");
	}
}

配置文件以txt文件为例子(pro.txt):

className = reflection.Student6
methodName = show

 测试类:

package reflection;

import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

public class Demo {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//通过反射获取Class对象
		Class stuClass = Class.forName(getValue("className"));//"cn.fanshe.Student"
		//2获取show()方法
		Method m = stuClass.getMethod(getValue("methodName"));//show
		//3.调用show()方法
		m.invoke(stuClass.getConstructor().newInstance());
		
	}
	
	//此方法接收一个key,在配置文件中获取相应的value
	public static String getValue(String key) throws IOException{
		Properties pro = new Properties();//获取配置文件的对象
		FileReader in = new FileReader("pro.txt");//获取输入流
		pro.load(in);//将流加载到配置文件对象中
		in.close();
		return pro.getProperty(key);//返回根据key获取的value值
	}
	
	
}

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student7类:

package reflection;


public class Student7 {
	public void show2(){
		System.out.println("is show2()");
	}
}

修改配置文件pro.txt

className = reflection.Student7
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:

/*
 * 通过反射越过泛型检查
 * 
 * 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?
 */
public class Demo2 {
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
		strList.add("aaa");
		strList.add("bbb");
		
     	//	strList.add(100);
		//获取ArrayList的Class对象,反向的调用add()方法,添加数据
		Class listClass = strList.getClass(); //得到 strList 对象的字节码 对象
		//获取add()方法
		Method m = listClass.getMethod("add", Object.class);
		//调用add()方法
		m.invoke(strList, 100);
		
		//遍历集合
		for(Object obj : strList){
			System.out.println(obj);
		}
	}
}

 控制台输出:

引自己良心作品:https://blog.csdn.net/sinat_38259539/article/details/71799078

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