Java反射

反射

反射：框架设计的灵魂

• 框架：半成品软件。可以在框架的基础上进行软件开发，简化编码
• 反射：将类的各个组成部分封装为其他对象，这就是反射机制
  好处：
  1. 可以在程序运行过程中，操作这些对象。
  例如我们编程的过程中创建了一个字符串，然后我们想调用改字符串的一个方法，然而jdk中有很多方法我们不知道，但是我们用的时候回自动弹出一个列表展现很多方法，我们可以对其进行操作，简化了我们的编程，这就是反射机制。
  2. 可以解耦，提高程序的可扩展性。

Java代码在计算机中经历的三个阶段

1. Source源代码阶段
   java文件通过javac命令编译成class字节码文件（这时候class文件还在硬盘里，没被加载进内存）

2. Class类对象阶段
   将class文件加载进内存，通过类加载器ClassLoader加载为Class类对象，成员变量加载为Field对象，构造方法加载为Constructor对象，成员方法加载为Methoud对象，因为一个类里可能有多个成员变量以及构造方法和成员方法，所以这三个Class类对象都是以数组描述变量和方法。

3. Runtime运行时阶段
   对象被创建出来的时候

获取Class对象的方式：

1. Class.forName(“全类名”)：将字节码文件加载进内存，返回Class对象
   多用于配置文件，将类名定义在配置文件中。读取文件，加载类

2. 类名.class：通过类名的属性class获取
   多用于参数的传递

3. 对象.getClass()：getClass()方法在Object类中定义着。
   多用于对象的获取字节码的方式
   public static void main(String[] args) throws Exception {

   1.Class.forName(“全类名”)
   Class cls1 = Class.forName(“cn.itcast.domain.Person”);
   System.out.println(cls1);
   2.类名.class
   Class cls2 = Person.class;
   System.out.println(cls2);
   //3.对象.getClass()
   Person p = new Person();
   Class cls3 = p.getClass();
   System.out.println(cls3);

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

        //1.Class.forName("全类名")
        Class cls1 = Class.forName("cn.itcast.domain.Person");
        System.out.println(cls1);
        //2.类名.class
        Class cls2 = Person.class;
        System.out.println(cls2);
        //3.对象.getClass()
        Person p = new Person();
        Class cls3 = p.getClass();
        System.out.println(cls3);

        //== 比较三个对象
        System.out.println(cls1 == cls2);//true
        System.out.println(cls1 == cls3);//true


        Class c = Student.class;
        System.out.println(c == cls1);


    }
}

• 同一个字节码文件(*.class)在一次程序运行过程中，只会被加载一次，不论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个。只要类被写在编译器上并保存，该类就会在内存中加载为Class类对象，通过类名.class方法可随时调用。

Class对象功能

获取功能：

获取成员变量们

Field[] getDeclaredFields() 获取所有的成员变量，不考虑修饰符
Field getDeclaredField(String name)
Field[] getFields() ：获取所有public修饰的成员变量
Field getField(String name) 获取指定名称的 public修饰的成员变量

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

        //0.获取Person的Class对象
        Class personClass = Person.class;
        //1.Field[] getFields()获取所有public修饰的成员变量
        Field[] fields = personClass.getFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }

        System.out.println("------------");
        //2.Field getField(String name)
        Field a = personClass.getField("a");
        //获取成员变量a 的值
        Person p = new Person();
        Object value = a.get(p);//
        System.out.println(value);
        //设置a的值
        a.set(p,"张三");
        System.out.println(p);

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

        //Field[] getDeclaredFields()：获取所有的成员变量，不考虑修饰符
        Field[] declaredFields = personClass.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            System.out.println(declaredField);
        }
        //Field getDeclaredField(String name)
        Field d = personClass.getDeclaredField("d");
        //忽略访问权限修饰符的安全检查
        d.setAccessible(true);//暴力反射
        Object value2 = d.get(p);
        System.out.println(value2);

    }


}

获取构造方法们

Constructor getDeclaredConstructor(类<?>… parameterTypes)
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
Constructor<?>[] getConstructors()
Constructor getConstructor(类<?>… parameterTypes)

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

        //0.获取Person的Class对象
        Class personClass = Person.class;


        //创建对象
        Object person = constructor.newInstance("张三", 23);
        System.out.println(person);

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


        Constructor constructor1 = personClass.getConstructor();
        System.out.println(constructor1);
        //创建对象
        Object person1 = constructor1.newInstance();
        System.out.println(person1);

        Object o = personClass.newInstance();
        System.out.println(o);


        //constructor1.setAccessible(true);
    }


}

获取成员方法们：

Method[] getDeclaredMethods()
Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>… parameterTypes)
Method[] getMethods()
Method getMethod(String name, 类<?>… parameterTypes)

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

        //0.获取Person的Class对象
        Class personClass = Person.class;
        //获取指定名称的方法
        Method eat_method = personClass.getMethod("eat");
        Person p = new Person();
        //执行方法
        eat_method.invoke(p);


        Method eat_method2 = personClass.getMethod("eat", String.class);
        //执行方法
        eat_method2.invoke(p,"饭");

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

        //获取所有public修饰的方法
        Method[] methods = personClass.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
            String name = method.getName();
            System.out.println(name);
            //method.setAccessible(true);
        }

        //获取类名
        String className = personClass.getName();
        System.out.println(className);//cn.itcast.domain.Person

    }


}

获取全类名

String getName()

 //获取类名
        String className = personClass.getName();
        System.out.println(className);//cn.itcast.domain.Person

设置值&获取值

void set(Object obj, Object value)
get(Object obj)

        Field a = personClass.getField("a");
        //获取成员变量a 的值
        Person p = new Person();
        Object value = a.get(p);//
        System.out.println(value);
        //通过反射 设置对象p成员变量a的值
        a.set(p,"张三");

暴力反射

• 忽略访问权限修饰符的安全检查
  setAccessible(true):暴力反射
• 因为使用Class类获取方法获取私有成员变量和方法的时候会产生异常无法编译，这是使用暴力反射，暴力反射面前无视权限。

Constructor:构造方法

创建对象：
T newInstance(Object… initargs)

如果使用空参数构造方法创建对象，操作可以简化：Class对象的newInstance方法

Method：方法

• 执行方法：
• Object invoke(Object obj, Object… args)
• 获取方法名称：
• String getName:获取方法名

案例：

需求：写一个"框架"，不能改变该类的任何代码的前提下，可以帮我们创建任意类的对象，并且行其中任意方法

• 实现：
  1. 配置文件
  2. 反射
  * 步骤：
  1. 将需要创建的对象的全类名和需要执行的方法定义在配置文件中
  2. 在程序中加载读取配置文件
  3. 使用反射技术来加载类文件进内存
  4. 创建对象
  5. 执行方法

package cn.itcast.reflect;

import cn.itcast.domain.Person;
import cn.itcast.domain.Student;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

/**
 * 框架类
 */
public class ReflectTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //可以创建任意类的对象，可以执行任意方法

        /*
            前提：不能改变该类的任何代码。可以创建任意类的对象，可以执行任意方法
         */
      /*  Person p = new Person();
        p.eat();*/
/*
        Student stu = new Student();
        stu.sleep();*/

        //1.加载配置文件
        //1.1创建Properties对象
        Properties pro = new Properties();
        //1.2加载配置文件，转换为一个集合
        //1.2.1获取class目录下的配置文件
        ClassLoader classLoader = ReflectTest.class.getClassLoader();
        InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
        pro.load(is);

        //2.获取配置文件中定义的数据
        String className = pro.getProperty("className");
        String methodName = pro.getProperty("methodName");


        //3.加载该类进内存
        Class cls = Class.forName(className);
        //4.创建对象
        Object obj = cls.newInstance();
        //5.获取方法对象
        Method method = cls.getMethod(methodName);
        //6.执行方法
        method.invoke(obj);


    }
}

pro.properties

className=cn.itcast.domain.Student
methodName=sleep