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。
我们先来说说类加载器。当程序要使用某个类时,如果该类还未被加载到内存中,则系统会通过加载,连接,初始化三步来实现对这个类进行初始化。
加载
就是指将class文件读入内存,并为之创建一个Class对象。(Test.class这个类文件的 文件对象)
任何类被使用时系统都会建立一个Class对象
连接
验证 是否有正确的内部结构,并和其他类协调一致
准备 负责为类的静态成员分配内存,并设置默认初始化值
解析 将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用
初始化 初始化一些只值
类加载器的组成
Bootstrap ClassLoader 根类加载器
也被称为引导类加载器,负责Java核心类的加载
比如System,String等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中
Extension ClassLoader 扩展类加载器
负责JRE的扩展目录中jar包的加载。
在JDK中JRE的lib目录下ext目录
System ClassLoader 系统类加载器
负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件,以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径。
通过这些描述就可以知道我们常用的类,都是由谁来加载完成的。
到目前为止我们已经知道把class文件加载到内存了,那么,如果我们仅仅站在这些class文件的角度,我们如何来使用这些class文件中的内容呢?
这就是我们反射要研究的内容。
Class类
阅读API的Class类得知,Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的
获取Class对象的三种方式:(就是编译好的.class类文件对象)
方式一: 通过Object类中的getClass()方法
Person p = new Person();
Class c = p.getClass();
方式二: 通过 类名.class 获取到字节码文件对象
Class c2 = Person.class;
方式三: 通过Class类中的方法(反射)
Class c3 = Class.forName("cn.itcast.demo1.Person");包名.类名
注意:这三种方式拿的都是Person.class类文件对象 c1==c2==c3
第三种和前两种的区别:前两种你必须明确Person类型,后面是指定这种类型的字符串就行.这种扩展更强.我不需要知道你的类.我只提供字符串,按照配置文件加载就可以了
注:一个类在内存中只有一个Class对象,一个类被加载后,类的整个结构被封装在Class对象中
通过反射获取构造方法并使用
在反射机制中,把类中的成员(构造方法、成员方法、成员变量)都封装成了对应的类进行表示。其中,构造方法使用类Constructor表示、把类中的成员变量使用类Field(包括静态,指所有)表示、把类中的成员方法使用类Method表示。可通过Class类中提供的方法获取获取构造方法:
返回一个构造方法
public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 获取public修饰, 指定参数类型所对应的构造方法
public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 获取指定参数类型所对应的构造方法(包含私有的)
返回多个构造方法
public Constructor<?>[] getConstructors() 获取所有的public 修饰的构造方法
public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 获取所有的构造方法(包含私有的)
获取成员方法:
返回获取一个方法:
public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
获取public 修饰的方法
public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
获取任意的方法,包含私有的
参数1: name 要查找的方法名称; 参数2: parameterTypes 该方法的参数类型
返回获取多个方法:
public Method[] getMethods() 获取本类与父类中所有public 修饰的方法
public Method[] getDeclaredMethods() 获取本类中所有的方法(包含私有的)
获取成员变量:
返回一个成员变量
public Field getField(String name) 获取指定的 public修饰的变量
public Field getDeclaredField(String name) 获取指定的任意变量
返回多个成员变量
public Field[] getFields() 获取所有public 修饰的变量
public Field[] getDeclaredFields() 获取所有的 变量 (包含私有)
通过反射方式,获取构造方法,创建对象
//1,获取到Class对象
Class c = Class.forName("cn.itcast_01_Reflect.Person");//包名.类名
//2,获取指定的构造方法
//3暴力反射
con.setAccessible(true);//取消 Java 语言访问检查,true表示private私有的构造方法也可以获取
Constructor con = c.getConstructor(String.class, int.class, String.class);
//3,通过构造方法类中Constructor的newInstance方法,创建对象
Object obj = con.newInstance("小明", 22, "哈尔滨");
//4,获取成员变量
Field nameField = c.getField("name");
//5,成员变量赋值
nameField .set(obj, "小红");
//6,获取成员方法
Method method = c.getMethod("method1", null);
//7,调用成员方法
Object result = method .invoke(obj, "itcast");
反射应用例子:泛型擦除
已知现在有一个泛型集合:ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
如果我们正常去调用list集合add()方法是只能添加String类型的值。现在如果要添加Integer类型的值,我们可以通过反射实现。
//通过反射技术,实现添加任意类型的元素
//1, 获取字节码文件对象
//Class c = list.getClass();
//Class c = ArrayList.class;
Class c = Class.forName("java.util.ArrayList");
//2, 找到add()方法
// public boolean add(E e)
Method addMethod = c.getMethod("add", Object.class);
//3执行add()方法
addMethod.invoke(list, 66);//
System.out.println(list);