Java反射机制详解：原理、用途与案例-优快云博客

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文章目录

- 前言
一、反射是什么？
二、反射凭啥可以做这些
三、反射的“小手段”
四.反射有啥用呢？
- 案例1：
- 案例2：
总结

前言

反射，可以理解为镜子，只要镜子的位置摆的好，就可以绕过某些面前的东西，让我们看到其背后的东西。java的反射也是一样的道理，绕过某些东西，得到其背后的东西，接下来就带大家理解一下，反射绕过的是什么，得到的是什么。

一、反射是什么？

1、反射是一种可以无视权限，暴力访问类的变量和实例方法的一种手段
2、反射是一种可以跳过泛型检查，往集合里面添加任意数据的手段
3、反射是一种，只要知道类名，就可以得到它所有属性、方法、构造器，是所有噢，不论是不是私有。

二、反射凭啥可以做这些

这里就要说一下反射的工作原理。如图所示：
在这里插入图片描述
我们编写一个类，到生成它的正常步骤应该是，编写完以后生成java源文件，java源文件通过编译，生成class文件。class文件在运行时，又会通过classLoader，将其加载到JVM中，而外部在创建对象，或者引用这个类时，就会在JVM中创建其对象。

注意：并不是所有的类都会加载到JVM中，某些不怎么用的，或者用的少的，只有在调用时，才会加载进JVM

正常情况下，想要看到一个类的属性及方法，都是通过JVM构建出来这个对象，才能看得到。而反射就像程咬金一样，半路就杀出来，从“娘胎”直接获得这个类，通过一系列小手段就可以获得这个类的所有信息了。

三、反射的“小手段”

1.引入单词

首先带大家认识几个java单词。
class ：类
constructor ：构造器
field ：字段，也就是属性、变量的意思
method ：方法
Declared ：声明
Accessible ：访问

2.引入方法

在这里插入图片描述

获取字节码文件

想要使用反射，首先就要先获取到字节码文件。获取谁的呐？就这么记：想要反射谁，就获取谁的字节码文件。

获取字节码文件主要有两种方式：
1、直接根据类名获取：类名.class
2、根据对象名来获取：对象.class

获取构造器

有了字节码文件，就可以获取其构造器了

获取构造器主要有两大类，四小类方式：
1、获取全部构造器（复数加s）：
（1）getConstructors( ) ：获取全部构造器，但只能是public类型的
（2）getDeclaredConstructors( ) ：获取全部构造器，只要声明了就可以获取

2、获取单个构造器（单数没有s）：
（1）getConstructor( 参数 ) : 获取某一个构造器，但只能是public类型的
（2）getDeclaredConstructor(参数) : 获取某一个构造器，只要声明了就可以获取

参数：对象的成员变量的数据类型.class
如：学生的name是String类型的，在正常的构造器中参数应该是 String name，而在这里，只用写这个变量的数据类型.class ，也就是String.class
有几个变量就写几个（必须按javaBean的顺序写~）不写参数默认获取无参构造器

提示：如果获取的构造器是私有的，就需要设置访问方式（也叫暴力反射）：
暴力反射：setAccessible(true)
->参数默认为false，也就是不允许访问，改为true，也就是允许访问的意思。

获取到构造器后，就可以创造对象啦~
利用反射得到的构造器调用newInstance方法
构造器.newInstance( )

获取成员变量

有了字节码文件，就可以获取其成员变量了

获取成员变量主要有两大类，四小类方式：
1、获取全部成员变量（复数加s）：
（1）getFields( ) ：获取全部成员变量，但只能是public类型的
（2）getDeclaredFields( ) ：获取全部成员变量，只要声明了就可以获取

2、获取单个成员变量（单数没有s）：
（1）getField( 参数 ) : 获取某一个成员变量，但只能是public类型的
（2）getDeclaredField(参数)：获取某一个成员变量，只要声明了就可以获取

参数：就直接填变量名即可
如：学生的name是String类型的，这里的参数就是 “name”

提示：如果获取的成员变量是私有的，就需要设置访问方式（也叫暴力反射）：
暴力反射：setAccessible(true)
->参数默认为false，也就是不允许访问，改为true，也就是允许访问的意思。

获取到成员变量后，就可以为其赋值了
成员变量.set(对象，变量值） =>赋值
如：name.set(student,“张三”)
成员变量.get(对象） =>取值
如：name.get(student)

获取成员方法

有了字节码文件，就可以获取其成员方法了

获取成员方法主要有两大类，四小类方式：
1、获取全部成员方法（复数加s）：
（1）getMethods( ) ：获取全部成员方法，但只能是public类型的
（2）getDeclaredMethods( ) ：获取全部成员方法，只要声明了就可以获取

2、获取单个成员方法（单数没有s）：
（1）getMethod( 参数 ) : 获取某一个成员方法，但只能是public类型的
（2）getDeclaredMethod(参数）：获取某一个成员方法，只要声明了就可以获取

参数：参数有两个，第一个是方法名，第二个是方法的参数的数据类型.class
如：学生类里面有一个方法是：eat(String name){ }
在这里的参数应该写： (“eat”,String.class)

提示：如果获取的成员方法是私有的，就需要设置访问方式（也叫暴力反射）：
暴力反射：setAccessible(true)
->参数默认为false，也就是不允许访问，改为true，也就是允许访问的意思。

获取到的方法想要执行，需要调用invoke( )方法
并且，invoke( )也有两个参数，第一个参数为实际对象，第二个参数为方法本身的参数
如：eat.invoke(student,“张三”)

四.反射有啥用呢？

给大家带来两个案例，举例说明其作用~

案例1：

可以无视权限，直接访问类的变量和实例方法

如图，定义了一个学生的javaBean，有构造方法、get、set方法、toString方法

在这里插入图片描述
普通创建对象，调用有参、无参构造器、调用get、set方法都是没问题的

在这里插入图片描述
但是，当我们修改javaBean的方法后，将所有构造器、方法都改成私有的

在这里插入图片描述
这种情况下，我们就无法使用这个对象了

在这里插入图片描述
我们看报错信息：无法访问到构造器、找不到参数等等

在这里插入图片描述
但是我们又需要这个对象咋办嘞~，这个时候反射：我可以 ~

代码如下（示例）：

public static void main(String[] args) throws Exception {
        //反射：通过类，获得类加载器
        Class<Student> studentClass = Student.class;
        //通过类加载器获得构造器
        Constructor<Student> constructor = studentClass.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
        Constructor<Student> constructor1 = studentClass.getDeclaredConstructor();
        //因为构造器都是私有的，因此需要设置暴力反射
        constructor.setAccessible(true);
        constructor1.setAccessible(true);
        //通过构造器获得对象
        Student student = constructor.newInstance("张三", 18);
        Student student1 = constructor1.newInstance();


        //获得学生对象的set方法，给无参构造器创建的学生赋值
        Method setName = studentClass.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        Method setAge = studentClass.getDeclaredMethod("setAge", int.class);

        //因为方法都是私有的，因此需要设置暴力反射
        setName.setAccessible(true);
        setAge.setAccessible(true);

        //给无参构造器创建的对象赋值
        setName.invoke(student1,"李四");
        setAge.invoke(student1,81);

        System.out.println("student = " + student);
        System.out.println("student1 = " + student1);
    }

尽管设置了私有，我们使用反射，依旧可以使用对象，并且赋值

在这里插入图片描述

案例2：

可以跳过泛型检查，往集合里面添加任意数据

我们都知道，定义了一个集合，给他规定泛型，就能约束其添加的元素类型
如下图所示：
在这里插入图片描述
这个集合的泛型是Integer类型的，只能添加整型数据，假如我们添加一个string类型的元素，就会报错

在这里插入图片描述

但是，反射：我可以~

在这里插入图片描述
代码如下（示例）：

	List<Integer> list = new ArrayList<>();
        //通过反射调用list的类加载器
        Class<?> aClass = list.getClass();
        //通过类加载器获得add()方法
        Method method = aClass.getDeclaredMethod("add", Object.class);
        //通过反射得到的方法，强行赋值
        method.invoke(list,"张三");

        System.out.println("list = " + list);