Java——反射的常见方法实现

最新推荐文章于 2025-06-16 00:06:45 发布

zoweiccc

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分类专栏： Java Java 文章标签：反射通过反射获取方法成员变量构造方法通过反射越过泛型检查反射的功能实现

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本文详细介绍了Java中类的加载过程，包括加载、连接和初始化三个阶段，以及类加载器的种类与职责。深入探讨了反射机制，包括如何通过不同方式获取Class对象，使用反射创建对象、调用构造方法、访问成员变量和方法，以及实现框架功能的示例。

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1.类的加载概述：当程序要使用某个类时，如果该类还没有被加载到内存中，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

(1)加载:就是指将class文件读入内存，并为之创建一个class对象。任何类被使用时系统都会建立一个class对象

(2)连接:分为验证(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)三步。

(3)初始化:字节码对象加载，默认初始化等等

2.加载时机

(1)创建类的实例

(2)访问类的静态变量，或者为静态变量赋值

(3)调用类的静态方法

(4)使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象

(5)初始化某个类的子类

(6)直接使用java.exe命令来运行某个主类

3.类加载器的概述：负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应Class对象。

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

Extension ClassLoader 扩展类加载器：负责JRE的扩展目录中jar包的加载

System ClassLoader 系统类加载器：负责再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

4.反射：

(1)Java反射机制实在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法

(2)对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性

(3)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

(4)要想解剖一个类，必须先要获取到该类的字节码文件对象

(5)而解剖使用的就是Class类中的方法，所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象

5.反射的三种方式:通过三种方式获取字节码对象

(1)Object类的getClass()方法，判断两个对象是否是同一个字节码文件

(2)静态属性class，锁对象

(3)Class类中静态方法forName()，读取配置文件

6.通过反射获取带参构造方法并使用

Class类的newInstance()方法是使用该类无参的构造函数创建对象，如果一个类没有无参的构造函数，就不能这样创建，但是可以调用Class类的getConstructor(String.class,int.class)方法获取一个指定的构造函数然后再调用Constructor类的 newInstance("aa",11)方法创建对象

7.通过反射获取成员变量并使用

Class.getField(String)方法可以获取类中的指定字段(可见的),如果是私有的可以用getDeclaredField("name")方法获取，通过 set(obj,"bb")方法可以设置指定对象上该字段的值，如果是私有的需要先调setAccessible(true)设置访问权限，用获取的指定的字段调get(obj)可以获取指定对象中该字段的值

8.通过反射获取方法并使用

Class.getMethod(String,Class...)和Class.getDeclaredMethod(String,Class...)方法可以获取类中的指定方法，

调用invoke(Object,Object)可以调用该方法，Class.getMethod("eat") invoke(obj) Class.getMethod("eat",int.class)

invoke(obj,10)

9.通过反射越过泛型检查

ArrayList<Integer>的一个对象，在这个集合中添加一个字符串数据

10.通过反射写一个通用的设置某个对象的某个属性值为指定的值

public void setProperty(Object obj,String propertyName,Object value){},此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设置为value

11.使用反射实现一个“框架功能”，在不改变任何代码的情况下（改变配置文件），创建任意类对象执行任意方法。

package pra_25;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;

import pra_01.j_07;
public class J_47 {

	/**
	 * @param args
	 * @throws ClassNotFoundException 
	 * @throws IOException 
	 * @throws IllegalAccessException 
	 * @throws InstantiationException 
	 */
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Class c1=Class.forName("pra_01.j_07");
		Class c2=j_07.class;
		j_07 j07=new j_07();
		Class c3=j07.getClass();
		System.out.println(c1==c2);		//true
		System.out.println(c2==c3);		//true
		Qe q=new Qe();
		q.eat(new A());
		q.eat(new B());
		
		//Class.forName()读取配置文件
		BufferedReader br=new BufferedReader(new FileReader("config1.properties"));
		Class c4=Class.forName(br.readLine());
		All a1=(All) c4.newInstance();			//父类引用指向子类对象
		Qe q3=new Qe();
		q3.eat(a1);
		
		//6.通过反射获取带参构造方法并使用
		Class c5=Class.forName("pra_25.People");
		Constructor cs=c5.getConstructor(String.class,int.class);	//获取有参构造
		People p=(People) cs.newInstance("aa",11);	//通过有参构造创建对象
		System.out.println(p);
		
		//7.通过反射获取成员变量并使用
		Class c6=Class.forName("pra_25.People");
		Constructor cs2=c6.getConstructor(String.class,int.class);	//获取有参构造
		People p2=(People) cs2.newInstance("bb",22);	//通过有参构造创建对象
		/*		//因为变量私有，所以不行
		Field f=c6.getField("name");				//获取姓名字段
		f.set(p2, "cc");							//修改姓名的值
		*/
		Field f=c6.getDeclaredField("name");		//暴力反射获取字段
		f.setAccessible(true);						//去除私有权限
		f.set(p2, "cc");
		System.out.println(p2);
		
		//8.通过反射获取方法并使用
		Class c7=Class.forName("pra_25.People"); 
		Constructor cs3=c6.getConstructor(String.class,int.class);	
		People p3=(People) cs3.newInstance("bb",22);
		Method me=c7.getMethod("eat");				//获取eat方法
		me.invoke(p3);								//运行eat方法
		
		Method me2=c7.getMethod("eat", int.class);	//获取有参的eat方法
		me2.invoke(p3, 10);
		
		//9.通过反射越过泛型检查,泛型只有在编译期才做语法检查,在运行期会被擦除掉
		ArrayList<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
		list.add(111);
		Class c8=Class.forName("java.util.ArrayList");	//获取字节码对象
		Method me3=c8.getMethod("add", Object.class);	//获取add方法
		me3.invoke(list, "abc");
		System.out.println(list); 						//[111, abc]
		
		//10.通过反射写一个通用的设置某个对象的某个属性值为指定的值
		Person pe=new Person("qq",22);
		System.out.println(pe);			//Person [name=qq, age=22]
		Tool t=new Tool();
		t.setProperty(pe, "name", "www");
		System.out.println(pe);			//Person [name=www, age=22]

	}
}
interface All{
	public void eat();
}
class A implements All{
	public void eat(){
		System.out.println("a");
	}
}
class B implements All{
	public void eat(){
		System.out.println("b");
	}
}
class Qe{
	public void eat(All one){
		one.eat();
	}
}
class Person{
	private String name;
	private int age;
	public Person() {
		super();
		
	}
	public Person(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}

}

功能11的实现：

配置文件pro.properties

classname=com.aa.domain.Student
methodName=eat

package com.aa.reflect;

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

/*
*框架类
* */
public class ReflectTest {
    //需求
    //前提：不能改变该类任何代码
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    //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 in = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
        pro.load(in);
        //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);
        method.invoke(obj);

    }
}

以下是举例是用到的两个类

People.java

package pra_25;

public class People{
	private String name;
	private int age;
	/*
	public People() {
		super();
		
	}
	*/
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	public People(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	@Override
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + age;
		result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
		return result;
	}
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		People other = (People) obj;
		if (age != other.age)
			return false;
		if (name == null) {
			if (other.name != null)
				return false;
		} else if (!name.equals(other.name))
			return false;
		return true;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "People [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
	public void eat(){
		System.out.println("i like it!");
	}
	public void eat(int num){
		System.out.println("i like it!+"+num);
	}
}

Tool.java

package pra_25;

import java.lang.reflect.Field;

public class Tool {
	//此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设置为value
	public void setProperty(Object obj,String propertyName,Object value) throws Exception{
		Class c=obj.getClass();			//获取字节码对象
		Field f=c.getDeclaredField(propertyName);	//暴力反射获取字段
		f.setAccessible(true);			//去除权限
		f.set(obj, value);
	}
}