＜15＞Java反射机制

1.1 反射的理解

能够分析类能力的程序称为反射(reflective),反射是被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。

1.2 反射机制能提供的功能

• 在运行时判断任意一个对象所属的类
• 在运行时构造任意一个类的对象
• 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
• 在运行时获取泛型信息
• 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
• 在运行时处理注解
• 生成动态代理

1.3 Class类

• 类的加载过程：
  程序经过javac.exe命令以后，会生成一个或多个字节码文件(.class结尾)。
  接着我们使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行。相当于将某个字节码文件加载到内存中。此过程就称为类的加载。加载到内存中的类，我们就称为运行时类，此运行时类，就作为Class的一个实例。
• 换句话说，Class的实例就对应着一个运行时类。
• 加载到内存中的运行时类，会缓存一定的时间。在此时间之内，我们可以通过不同的方式来获取此运行时类。

1.3.1 获取Class实例的几种方式

方式一：调用运行时类的属性：.class
Class clazz1 = Person.class;
方式二：通过运行时类的对象,调用Object类中的getClass()方法
Person p1 = new Person();
Class clazz2 = p1.getClass();
方式三：调用Class的静态方法：forName(String classPath)
Class clazz3 = Class.forName(“review01.Person”);
圆括号里放入的是Person类存在的位置;
方式四：使用类的加载器：ClassLoader (了解)

public class test01 {
    @Test
    public void test001() throws ClassNotFoundException {
        ClassLoader classLoader = test01.class.getClassLoader();
        classLoader.loadClass("review01.Person");
    }
}

1.4 使用Classloader加载src目录下的配置文件

- 读取配置文件的方式一：
此时的文件默认在当前的module下

public class test01 {
    @Test
    public void test2() throws Exception {
        Properties pros =  new Properties();
        //此时的文件默认在当前的module下。
        //读取配置文件的方式一：
        FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
        //FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\jdbc.properties");
        pros.load(fis);
    }
}

- 读取配置文件的方式二：
此时配置文件默认在当前module的src下

public class test01 {
    @Test
    public void test2() throws Exception {
        Properties pros =  new Properties();
        //读取配置文件的方式二：使用ClassLoader
        //配置文件默认识别为：当前module的src下
        ClassLoader classLoader = test01.class.getClassLoader();
        InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("jdbc.properties");
        pros.load(is);
    }
}

1.5 反射应用一：创建运行时类的对象

public class test01 {
    @Test
    public void test2() throws Exception {

        Class<Person> clazz = Person.class;
        Person obj = clazz.newInstance();
       
    }
}

注：
newInstance():调用此方法，创建对应的运行时类的对象。内部调用了运行时类的空参的构造器。
要想此方法正常的创建运行时类的对象，要求：
1.运行时类必须提供空参的构造器
2.空参的构造器的访问权限得够。通常，设置为public。

在javabean中要求提供一个public的空参构造器。原因：
1.便于通过反射，创建运行时类的对象
2.便于子类继承此运行时类时，默认调用super()时，保证父类此构造器

1.6 反射应用二：获取运行时类的完整结构

我们可以通过反射，获取对应的运行时类中所有的属性、方法、构造器、父类、接口、包、注解、异常等。。。

• 获取属性结构
  getField(String name):或取当前运行时类及其父类中指定名的属性
  getFields():获取当前运行时类及其父类中声明为public访问权限的属性
  getDeclaredField():获取当前运行时类中指定名的属性
  getDeclaredFields():获取当前运行时类中声明的所有属性。（不包含父类中声明的属性）

• 获取方法
  getMethods():获取当前运行时类及其所父类中声明为public权限的方法
  getDeclaredMethods():获取当前运行时类中声明的所有方法。（不包含父类中声明的方法）

• 获取构造器结构
  getConstructors():获取当前运行时类中声明为public的构造器
  getDeclaredConstructors():获取当前运行时类中声明的所有的构造器

• 获取运行时类的父类
  getSuperclass()

• 获取运行时类实现的接口
  getInterfaces()

• 获取运行时类所在的包
  getPackage()

• 获取运行时类声明的注解
  getAnnotations()

1.6 反射应用三：调用运行时类的指定结构

• ①调用指定的属性：

@Test
public void testField() throws Exception {
    Class clazz = Person.class;

    //创建运行时类的对象
    Person p = (Person) clazz.newInstance();

    //1. getDeclaredField(String fieldName):获取运行时类中指定变量名的属性
    Field name = clazz.getDeclaredField("name");

    //2.保证当前属性是可访问的
    name.setAccessible(true);
    
    //3.获取、设置指定对象的此属性值
    name.set(p,"Tom");//void set(Object obj,Object newValue),将Obj对象中这个Field对象描述的字段设置为一个新值newValue

    System.out.println(name.get(p));
}

• ②调用指定的方法：

@Test
    public void testMethod() throws Exception {
        Class clazz = Person.class;
        //创建运行时类的对象
        Person p = (Person) clazz.newInstance();
        /*
        1.获取指定的某个方法
        getDeclaredMethod():参数1 ：指明获取的方法的名称  参数2：指明获取的方法的形参列表
         */
        Method show = clazz.getDeclaredMethod("show", String.class);
        //2.保证当前方法是可访问的
        show.setAccessible(true);
        /*
        3. 调用方法的invoke():参数1：方法的调用者  参数2：给方法形参赋值的实参
        invoke()的返回值即为对应类中调用的方法的返回值。
         */
        Object returnValue = show.invoke(p,"CHN"); //String nation = p.show("CHN");
        System.out.println(returnValue);
    }

注：
public Object invoke(Object implicitParameter,Object[] explicitParameters)
调用这个对象描述的方法，传入给定参数，并返回方法的返回值。
对于静态方法，传入null作为隐式参数。

• ③调用指定的构造器：

@Test
public void testConstructor() throws Exception {
    Class clazz = Person.class;
    /*
    1.获取指定的构造器
    getDeclaredConstructor():参数：指明构造器的参数列表
     */
    Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
    //2.保证此构造器是可访问的
    constructor.setAccessible(true);
    //3.调用此构造器创建运行时类的对象
    Person per = (Person) constructor.newInstance("Tom");
}

文章参考：

b站尚硅谷宋红康老师Java教学视频；
Java核心技术 卷Ⅰ