【数据结构】13.反射-优快云博客

在日常的第三方应用开发过程中，经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应用开放，这时候就可与利用java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法。
反射最重要的用途就是开发各种通用框架，比如在spring中，我们将所有的类bean交给spring容器管理，无论是XML配置Bean还是注解配置，当我们从容器中获取Bean来依赖注入时，容器会读取配置，而配置值中给的就是类的信息，，spring根据这些信息，需要创建那些Bean，spring就动态的创建这些类。

3. 反射基本信息

java程序中许多对象在运行时会出现两种类型：运行时类型和编译时类型，例如Person p=new Student（）；这句代码中p在编译时类型为person，运行时类型为Student。程序需要在运行时发现对象和类的真实信息，而通过使用反射程序就判断出该对象和类属于哪些类。

4. 反射相关的类（重要）

类名	用途
class类	代表类的实体，在运行的java应用程序中表示类和接口
Field类	代表类的成员变量/类的属性
Method类	代表类的方法
Construction类	代表类的构造方法

4.1 Class类（反射机制的起源）

java文件被编译后，生成了.class文件，JVM此时就要去解读.class文件，被编译后的java文件。class也被JVM解析为一个对象，这个对象就是java.lang.Class。这样当程序在运行时每个java文件就最终变成了class类对象的一个实例。我们通过java的反射机制应用到这个实例，就可以获取甚至取添加改变这个类的属性和动作，使得这个类成为一个动态的类。

4.1.1 Class类中的相关方法

（重要）常用获取类的方法

方法	用途
getClassLoader()	获得类的加载器
getDeclaredClasses()	返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象（包括私有的）
forName（String className）	根据类名返回类的对象
newInstance（）	创建类的实例
getName（）	获得类的完整路径名字

（重要）常用类中属性相关的方法（与Field相关）

方法	用途
getFiled(String name)	获得某个公有的属性对象
getFields()	获得所有公有的属性对象
getDeclareField(String name)	获得某个属性对象
getDeclaredFileds()	获得所有属性对象

（了解）获得类中注解相关的方法

方法	用途
getAnnoatation(Class annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的公有注释对象
getAnnotations()	返回该类所有的公有注解对象
getDeclareAnnotation(Class annotationCalss)	返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
getDeclaredAnnotations()	返回该类所有的注解对象

（重要）获得类中构造器相关的方法（与Constructor相关）

方法	用途
getConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors()	获得该类的所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors()	获得该类所有构造方法

（重要）获得类中方法的相关方法（与Method相关）

方法	用途
getMethod(String name,Class…<?> parameterTypes)	获得该类某个公有的方法
getMethod()	获得该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name,Class…<?> parameterTypes)	获得该类某个方法
getDeclaredMethods()	获得该类所有方法

4.2 反射示例

4.2.1 获得Class对象的三种方式

在反射之前，我们需要做的第一步就是先拿到当前需要反射的类的Class对象，然后通过class对象的核心方法，达到反射的目的，即：在运行状态中，对于任意一个类，都能够知到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，既然能拿到，那么我们就可以修改部分类型信息。

第一种：使用class.forName（“类的全路径名”）；静态方法。

前提：已明确类的全路径名。

第二种：使用.class方法。

说明：仅适合在编译前就已经明确要操作的Class。

第三种：使用类对象的getClass（）方法

示例：

/**
* Created with IntelliJ IDEA.
* Description:
* User: GAOBO
* Date: 2020-02-20
* Time: 15:24
*/
class Student{
//私有属性name
private String name = "bit";
//公有属性age
public int age = 18;
//不带参数的构造方法
public Student(){
System.out.println("Student()");
}
private Student(String name,int age) {
this.name = name;
this.age = age;
System.out.println("Student(String,name)");
}

private void eat(){
System.out.println("i am eat");
}
public void sleep(){
System.out.println("i am pig");
}
private void function(String str) {
System.out.println(str);
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
/*
1.通过getClass获取Class对象
*/
Student s1 = new Student();
Class c1 = s1.getClass();
/*
2.直接通过 类名.class 的方式得到,该方法最为安全可靠，程序性能更高
这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class
*/
Class c2 = Student.class;
/*
3、通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取，用的最多，
但可能抛出 ClassNotFoundException 异常
*/
Class c3 = null;
try {
//注意这里是类的全路径，如果有包需要加包的路径
c3 = Class.forName("Student");
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
//一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例,即我们对上面获取的
//c1,c2,c3进行 equals 比较，发现都是true
System.out.println(c1.equals(c2));
System.out.println(c1.equals(c3));
System.out.println(c2.equals(c3));
}
}

4.2.2 反射的使用

接下来我们开始使用反射，我们依旧反射上面的Student类，把反射的逻辑写到另外的类中进行理解。

注意：所有和反射相关的包都在import java.lang.reflect包下面。

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
/**
* Created with IntelliJ IDEA.
* Description:
* User: GAOBO
* Date: 2020-02-20
* Time: 16:31
*/
public class ReflectClassDemo {
// 创建对象
public static void reflectNewInstance() {
try {
Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
Object objectStudent = classStudent.newInstance();
Student student = (Student) objectStudent;
System.out.println("获得学生对象："+student);
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
// 反射私有的构造方法 屏蔽内容为获得公有的构造方法
public static void reflectPrivateConstructor() {
try {
Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
//注意传入对应的参数
Constructor<?> declaredConstructorStudent = classStudent.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
//Constructor<?> declaredConstructorStudent = classStudent.getConstructor();
//设置为true后可修改访问权限
declaredConstructorStudent.setAccessible(true);
Object objectStudent = declaredConstructorStudent.newInstance("高博",15);
//Object objectStudent = declaredConstructorStudent.newInstance();
Student student = (Student) objectStudent;
System.out.println("获得私有构造哈数且修改姓名和年龄："+student);
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
// 反射私有属性
public static void reflectPrivateField() {
try {
Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
Field field = classStudent.getDeclaredField("name");
field.setAccessible(true);
//可以修改该属性的值
Object objectStudent = classStudent.newInstance();
Student student = (Student) objectStudent;
field.set(student,"小明");
String name = (String) field.get(student);
System.out.println("反射私有属性修改了name："+ name);
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
// 反射私有方法
public static void reflectPrivateMethod() {
try {
Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
Method methodStudent = classStudent.getDeclaredMethod("function",String.class);
System.out.println("私有方法的方法名为："+methodStudent.getName());
//私有的一般都要加
methodStudent.setAccessible(true);
Object objectStudent = classStudent.newInstance();
Student student = (Student) objectStudent;
methodStudent.invoke(student,"我是给私有的function函数传的参数");
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}

public static void main(String[] args) {
//reflectNewInstance();
//reflectPrivateConstructor();
//reflectPrivateField();
reflectPrivateMethod();
}
}