反射

反射概念

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d   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。

总结:反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的java对象

例如:一个类有:成员方法,方法,构造方法,包等等信息,利用反射技术可以对一个类进行解剖,把各个组成部分映射成一个个对象。

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。

Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。也就是jvm中有N多的实例每个类都有该Class对象。(包括基本数据类型)

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。也就是这不需要我们自己去处理创建,JVM已经帮我们创建好了。

获取Class对象的三种方式

方式一: 通过Object类中的getObject()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(任意数据类型都具备一个class静态属性,看上去要比第一种方式简单)。

Class c2 = Person.class;

方式三: 通过Class类中的方法(将类名作为字符串传递给Class类中的静态方法forName即可)。

//Class类的静态方法获取forName(字符串 的类名)包名.类名

Class c3 = Class.forName("Person");

注意: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

        

Person类

package cn.itcast_01_Reflect;

public class Person {

    //成员变量

    public String name;

    public int age;

    private String address;



    //构造方法

    public Person() {

        System.out.println("空参数构造方法");

    }

   

    public Person(String name) {

        this.name = name;

        System.out.println("带有String的构造方法");

    }

    //私有的构造方法

    private Person(String name, int age){

        this.name = name;

        this.age = age;

        System.out.println("带有String,int的构造方法");

    }

   

    public Person(String name, int age, String address){

        this.name = name;

        this.age = age;

        this.address = address;

        System.out.println("带有String, int, String的构造方法");

    }

   

    //成员方法

    //没有返回值没有参数的方法

    public void method1(){

        System.out.println("没有返回值没有参数的方法");

    }

    //没有返回值,有参数的方法

    public void method2(String name){

        System.out.println("没有返回值,有参数的方法 name= "+ name);

    }

    //有返回值,没有参数

    public int method3(){

        System.out.println("有返回值,没有参数的方法");

        return 123;

    }

    //有返回值,有参数的方法

    public String method4(String name){

        System.out.println("有返回值,有参数的方法");

        return "哈哈" + name;

    }

    //私有方法

    private void method5(){

        System.out.println("私有方法");

    }



    @Override

    public String toString() {

        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + ", address=" + address+ "]";

    }

}

代码演示(获取Class对象的三种方式)

/*

 * 获取.class字节码文件对象的方式

 *      1:通过Object类中的getObject()方法

 *      2: 通过 类名.class 获取到字节码文件对象

 *      3: 反射中的方法,

 *          public static Class<?> forName(String className) throws ClassNotFoundException

 *          返回与带有给定字符串名的类或接口相关联的 Class 对象

 */

public class ReflectDemo {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

        // 1: 通过Object类中的getObject()方法

        // Person p1 = new Person();

        // Class c1 = p1.getClass();

        // System.out.println("c1 = "+ c1);



        // 2: 通过 类名.class 获取到字节码文件对象

        // Class c2 = Person.class;

        // System.out.println("c2 = "+ c2);



        // 3: 反射中的方法

        Class c3 = Class.forName("cn.itcast_01_Reflect.Person");// 包名.类名

        System.out.println("c3 = " + c3);

    }

}

 

  • 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。可通过Class类中提供的方法获取构造方法:

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)

 

//获取构造方法的代码演示:

public class ReflectDemo {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException {

        //获取Class对象

        Class c = Class.forName("cn.itcast_01_Reflect.Person");//包名.类名

       

        //获取所有的构造方法

        //Constructor[] cons = c.getConstructors();

        Constructor[] cons = c.getDeclaredConstructors();

        for (Constructor con : cons) {

            System.out.println(con);

        }

       

        System.out.println("------------------------");

        //获取一个构造方法

        //public Person()

        Constructor con1 = c.getConstructor(null);

        System.out.println(con1);

       

        //public Person(String name)

        Constructor con2 = c.getConstructor(String.class);

        System.out.println(con2);

       

        //private Person(String name, int age)

        Constructor con3 = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);

        System.out.println(con3);

       

        //public Person(String name, int age, String address)

        Constructor con4 = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, String.class);

        System.out.println(con4);

    }

}

  1.  

通过反射方式,获取构造方法,创建对象

获取构造方法,步骤如下:

1. 获取到Class对象

2. 获取指定的构造方法

3. 通过构造方法类Constructor中的方法,创建对象

public T newInstance(Object... initargs)

代码演示

public class ConstructorDemo {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {

        //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

        //public Person()

        //Constructor con = c.getConstructor(null);

       

        //public Person(String name, int age, String address)

        Constructor con = c.getConstructor(String.class, int.class, String.class);

       

        //3,通过构造方法类中Constructor的方法,创建对象

        //Object obj = con.newInstance(null);

        Object obj = con.newInstance("小明", 22, "哈尔滨");

       

        //显示

        System.out.println(obj);

    }

}
    1.  

通过反射方式,获取私有构造方法,创建对象

AccessibleObject 类是 Field、Method 和 Constructor 对象的父类。它提供了将反射的对象标记为在使用时取消默认 Java 语言访问控制检查的能力。

对于公共成员、默认(打包)访问成员、受保护成员和私有成员,在分别使用 Field、Method 或 Constructor 对象来设置或获取字段、调用方法,或者创建和初始化类的新实例的时候,会执行访问检查。常用方法如下:

public void setAccessible(boolean flag) throws SecurityException

参数值为 true 则指示反射的对象在使用时应该取消 Java 语言访问检查。参数值为 false 则指示反射的对象应该实施 Java 语言访问检查。

 

获取私有构造方法,步骤如下:

1. 获取到Class对象

2. 获取指定的构造方法

3. 暴力访问, 通过setAccessible(boolean flag)方法

4. 通过构造方法类Constructor中的方法,创建对象

public T newInstance(Object... initargs)

代码演示:

public class ConstructorDemo2 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException,

NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException,

IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {

        //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

        //private Person(String name, int age)

        Constructor con = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);

       

        //3,暴力反射

        con.setAccessible(true);//取消 Java 语言访问检查

       

        //4,通过构造方法类中的功能,创建对象

        Object obj = con.newInstance("小明", 23);

        System.out.println(obj);

       

    }

}
  1.  

通过反射获取成员变量并使用

在反射机制中,把类中的成员变量使用类Field表示。可通过Class类中提供的方法获取成员变量:

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)

 

获取成员变量的代码演示:

public class FieldDemo {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, SecurityException {

        //获取Class对象

        Class c = Class.forName("cn.itcast_01_Reflect.Person");

       

        //获取成员变量

        //多个变量

        //Field[] fields = c.getFields();

        Field[] fields =  c.getDeclaredFields();

        for (Field field : fields) {

            System.out.println(field);

        }

        System.out.println("-----------------");

        //一个变量

        //public int age;

        Field ageField = c.getField("age");

        System.out.println(ageField);

       

        //private String address

        Field addressField = c.getDeclaredField("address");

        System.out.println(addressField);

    }

}
    1.  

通过反射,创建对象,获取指定的成员变量,进行赋值与获取值操作

获取成员变量,步骤如下:

1. 获取Class对象

2. 获取构造方法

3. 通过构造方法,创建对象

4. 获取指定的成员变量(私有成员变量,通过setAccessible(boolean flag)方法暴力访问)

5. 通过方法,给指定对象的指定成员变量赋值或者获取值

public void set(Object obj, Object value)

在指定对象obj中,将此 Field 对象表示的成员变量设置为指定的新值

public Object get(Object obj)

                     返回指定对象obj中,此 Field 对象表示的成员变量的值

代码演示:

public class FieldDemo2 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {

        //1,获取Class对象

        Class c = Class.forName("cn.itcast_01_Reflect.Person");

        //2,获取构造方法

        //public Person(String name)

        Constructor con = c.getConstructor(String.class);

        //3,通过构造方法,创建对象

        Object obj = con.newInstance("小明");

        //4,获取指定的成员变量

        //public String name;

        Field nameField = c.getField("name");

        //public int age;

        Field ageField = c.getField("age");

        //private String address;

        Field addressField = c.getDeclaredField("address");

        addressField.setAccessible(true); //取消 Java 语言访问检查

       

        //5,通过方法,给指定对象的指定成员变量赋值或者获取值

        System.out.println("name = "+ nameField.get(obj));

        System.out.println("age = "+ ageField.get(obj));

        System.out.println("address = "+ addressField.get(obj));

       

        //赋值

        ageField.set(obj, 23);

        addressField.set(obj, "凯利广场");

       

        System.out.println("------------------------");

        System.out.println("name = "+ nameField.get(obj));

        System.out.println("age = "+ ageField.get(obj));

        System.out.println("address = "+ addressField.get(obj));

    }

}

通过反射获取成员方法并使用

在反射机制中,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)

获取成员方法的代码演示:

通过反射,创建对象,调用指定的方法

获取成员方法,步骤如下:

1. 获取Class对象

2. 获取构造方法

3. 通过构造方法,创建对象

4. 获取指定的方法

5. 执行找到的方法

public Object invoke(Object obj,  Object... args)

执行指定对象obj中,当前Method对象所代表的方法,方法要传入的参数通过args指定。

代码演示:

public class MethodDemo2 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {

        //1, 获取Class对象

        Class c = Class.forName("cn.itcast_01_Reflect.Person");

        //2,获取构造方法

        //public Person(String name, int age, String address){

        Constructor con = c.getConstructor(String.class, int.class, String.class);

        //3,通过构造方法,创建对象

        Object obj = con.newInstance("小明", 23, "哈尔滨");

        //4,获取指定的方法

        //public void method1()  没有返回值没有参数的方法

        //Method m1 = c.getMethod("method1", null);

       

        //public String method4(String name)

        Method m4 = c.getMethod("method4", String.class);

       

        //5,执行找到的方法

        //m1.invoke(obj, null);

       

        Object result = m4.invoke(obj, "itcast");

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

    }

}

通过反射,创建对象,调用指定的private 方法

获取私有成员方法,步骤如下:

1. 获取Class对象

2. 获取构造方法

3. 通过构造方法,创建对象

4. 获取指定的方法

5. 开启暴力访问

6. 执行找到的方法

public Object invoke(Object obj,  Object... args)

执行指定对象obj中,当前Method对象所代表的方法,方法要传入的参数通过args指定。

代码演示:

public class MethodDemo3 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {

        //1, 获取Class对象

        Class c = Class.forName("cn.itcast_01_Reflect.Person");

        //2,获取构造方法

        //public Person(String name, int age, String address){

        Constructor con = c.getConstructor(String.class, int.class, String.class);

        //3,通过构造方法,创建对象

        Object obj = con.newInstance("小明", 23, "哈尔滨");

        //4,获取指定的方法

        //private void method5(){

        Method m5 = c.getDeclaredMethod("method5", null);

        //5,开启暴力访问

        m5.setAccessible(true);

        //6,执行找到的方法

        m5.invoke(obj, null);

    }

}

  • 泛型擦除

思考,将已存在的ArrayList<Integer>集合中添加一个字符串数据,如何实现呢?

其实程序编译后产生的.class文件中是没有泛型约束的,这种现象我们称为泛型的擦除。那么,我们可以通过反射技术,来完成向有泛型约束的集合中,添加任意类型的元素

 代码如下:

public class ReflectTest {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {

        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

        //添加元素到集合

        list.add(new Integer(30));

        list.add(new Integer("12345"));

        list.add(123);

        //list.add("哈哈");//因为有泛型类型的约束

        System.out.println(list);

       

        //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, "哈哈");// list.add("哈哈");

        System.out.println(list);

    }

}

  • 反射配置文件

通过反射配置文件,运行配置文件中指定类的对应方法

读取Peoperties.txt文件中的数据,通过反射技术,来完成Person对象的创建

         Peoperties.txt文件内容如下:

className=cn.itcast_01_Reflect.Person

methodName=method5

 

读取配置文件,调用指定类中的对应方法

public class ReflectTest2 {

    public static void main(String[] args)

            throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException,

            InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {

        // 通过Properties集合从文件中读取数据

        Properties prop = new Properties();

        // 读取文件中的数据到集合中

        prop.load(new FileInputStream("properties.txt"));

        // 获取键所对应的值

        String className = prop.getProperty("className");

        System.out.println(className);



        // 1,获取Person.class 字节码文件对象

        Class c = Class.forName(className);

        // 2,获取构造方法

        // public Person(String name, int age, String address)

        Constructor con = c.getConstructor(String.class, int.class, String.class);



        // 3,创建对象

        Object obj = con.newInstance("小明", 20, "中国");

        System.out.println(obj);



        // 4,获取指定的方法

        // private void method5(){}

        String methodName = prop.getProperty("methodName");

        Method m5 = c.getDeclaredMethod(methodName, null);

        // 5,开启暴力访问

        m5.setAccessible(true);

        // 6,执行找到的方法

        m5.invoke(obj, null);

    }

}

 


总结

如何获取.Class文件对象

                   1, 通过Object类 getClass()方法获取 Class对象

                   2, 通过类名.class 方式 获取 Class对象

                   3, 通过反射的方式, Class.forName(String classname) 获取Class对象

                            public static Class<?> forName(String className)throws ClassNotFoundException

返回与带有给定字符串名的类或接口相关联的 Class 对象

 

通过反射, 获取类中的构造方法,并完成对象的创建

                   获取指定的构造方法

                         public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)

                                     获取指定的public修饰的构造方法

                         public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)

                                     获取指定的构造方法,包含私有的

                获取所有的构造方法

                         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

 

通过反射, 获取类中的构造方法,并完成对象的创建

                步骤:

                1,获取字节码文件对象

                2,通过字节码文件对象 ,获取到指定的构造方法

                         getConstructor(参数);

                3,通过构造方法,创建对象

                         public T newInstance(Object... initargs)

 

 

私有构造方法,创建对象

                1,获取字节码文件对象

                2,通过字节码文件对象 ,获取到指定的构造方法

                         getDeclaredConstructor (参数);

                3,暴力访问

                         con.setAccessible(true);

                4,通过构造方法,创建对象

                         public T newInstance(Object... initargs)

 

通过反射,获取Class文件中的方法

                获取指定的方法

                         public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

                                   获取指定的public方法

                         public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

                                   获取指定的任意方法,包含私有的

                获取所有的方法

                         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

        

通过反射,调用方法

           步骤:

           1,获取Class对象

           2,获取构造方法,创建对象

      3,获取指定的public方法

           4,执行方法     

                    public Object invoke(Object obj, Object... args)

 

私有方法的调用:

          1,获取Class对象

          2,获取构造方法,创建对象

          3,获取指定的private方法

          4,开启暴力访问

                 m5.setAccessible(true);

          5,执行方法   

                 public Object invoke(Object obj, Object... args)

 

通过反射,获取成员变量(字段)

                获取指定的成员变量

                          public Field getField(String name) 获取public修饰的成员变量

                          public Field getDeclaredField(String name) 获取任意的成员变量,包含私有

                获取所有的成员变量

                          public Field[] getFields() 获取所有public修饰的成员变量

                          public Field[] getDeclaredFields() 获取司所有的成员变量,包含私有

 

通过反射,获取成员 变量,并赋值使用

             步骤:

                1,获取字节码文件对象

                2,获取构造方法,创建对象

                3,获取指定的成员变量

                4,对成员变量赋值\获取值操作

                         public void set(Object obj,  Object value) 赋值

                         public Object get(Object obj) 获取值

 

私有成员变量的使用

             步骤:

                1,获取字节码文件对象

                2,获取构造方法,创建对象

                3,获取指定的成员变量

                4,开启暴力访问

                5,对成员变量赋值\获取值操作

                         public void set(Object obj,  Object value) 赋值

                         public Object get(Object obj) 获取值

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