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Java 反射 -超详细讲解(附源码)

Java 反射 -超详细讲解(附源码)

作者: 天涯456 | 来源:发表于2019-08-09 11:35 被阅读0次

    1:反射概述

      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。

      实际上,我们创建的每一个类也都是对象,即类本身是java.lang.Class类的实例对象。这个实例对象称之为类对象,也就是Class对象。那么,Class对象又是什么对象呢?

    2:Class对象特点

      下图是Class类的api(图片来自于Java基础之—反射(非常重要))

       从图中可以得出以下几点:

    Class 类的实例对象表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。也就是jvm中有很多的实例,每个类都有唯一的Class对象。

    Class 类没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机自动构造的。也就是说我们不需要创建,JVM已经帮我们创建了。

    Class 对象用于提供类本身的信息,比如有几种构造方法, 有多少属性,有哪些普通方法

    3:反射的使用

      假设我们现在有一个Hero类

    ```

    package pojo;

    public class Hero {

    public String name; //姓名

        public float hp; //血量

        public float armor; //护甲

        public int moveSpeed; //移动速度

    }

    ```

    1:获取类对象

    获取类对象有3种方式

    1.Class.forName()(常用)

    2.Hero.class

    3.new Hero().getClass()

    在一个JVM中,一种类,只会有一个类对象存在。所以以上三种方式取出来的类对象,都是一样。(此处准确是在ClassLoader下,只有一个类对象)

    示例:

    package pojo;

    public class ObjectTest {

    public static void main(String[] args) {

            String className = "pogo.Hero";

    try {

            //获取类对象的第一种方式

                Class pClass1 = Class.forName(className);

                //获取类对象的第二种方式

                Class pClass2 = Hero.class;

                //获取类对象的第三种方式

                Class pClass3 = new Hero().getClass();

                System.out.println(pClass1==pClass2);//输出true

                System.out.println(pClass1==pClass3);//输出true

            } catch (ClassNotFoundException e) {

                // TODO Auto-generated catch block

                e.printStackTrace();

            }

    }

    }

      三种方式中,常用第一种,第二种需要导入类的包,依赖太强,不导包就抛编译错误。第三种对象都有了还要反射干什么。一般都第一种,一个字符串可以传入也可写在配置文件中等多种方法。

    2 利用反射机制创建对象

    基本步骤

      与传统的通过new 来获取对象的方式不同反射机制,反射会先拿到Hero的“类对象”,然后通过类对象获取“构造器对象”再通过构造器对象创建一个对象,具体步骤:

    1.获取类对象 Class class = Class.forName("pojo.Hero");

    2.获取构造器对象 Constructor con = clazz.getConstructor(形参.class);

    3 获取对象 Hero hero =con.newInstance(实参);

    上面是最简单的获取方法,当Hero的构造方法不是无参构造方法时,获取构造器对象略有不同,见下面测试:

    构造方法不同时,获取构造器对象的方法

    示例:

    Hero类添加6种构造方法

    //---------------构造方法-------------------

    //(默认的构造方法)

    Hero(String str){

    System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str);

    }

    //无参构造方法

    public Hero(){

    System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。");

    }

    //有一个参数的构造方法

    public Hero(char name){

    System.out.println("姓名:" + name);

    }

    //有多个参数的构造方法

    public Hero(String name ,float hp){

    System.out.println("姓名:"+name+"血量:"+ hp);

    }

    //受保护的构造方法

    protected Hero(boolean n){

    System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n);

    }

    //私有构造方法

    private Hero(float hp){

    System.out.println("私有的构造方法  血量:"+ hp);

    }

    通过反射机制获取对象

    package test;

    public class ConstructorTest {

    /*

    * 通过Class对象可以获取某个类中的:构造方法、成员变量、成员方法;并访问成员;

    *

    * 1.获取构造方法:

    * 1).批量的方法:

    * public Constructor[] getConstructors():所有"公有的"构造方法

                public Constructor[] getDeclaredConstructors():获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)

    * 2).获取单个的方法,并调用:

    * public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法:

    * public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的,或受保护、默认、公有;

    *

    * 2.创建对象

    * Constructor对象调用newInstance(Object... initargs)

    */

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

    //1.加载Class对象

    Class clazz = Class.forName("pojo.Hero");

    //2.获取所有公有构造方法

    System.out.println("**********************所有公有构造方法*********************************");

    Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();

    for(Constructor c : conArray){

    System.out.println(c);

    }

    System.out.println("************所有的构造方法(包括:私有、受保护、默认、公有)***************");

    conArray = clazz.getDeclaredConstructors();

    for(Constructor c : conArray){

    System.out.println(c);

    }

    System.out.println("*****************获取公有、无参的构造方法*******************************");

    Constructor con = clazz.getConstructor(null);

    //1>、因为是无参的构造方法所以类型是一个null,不写也可以:这里需要的是一个参数的类型,切记是类型

    //2>、返回的是描述这个无参构造函数的类对象。

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

    //调用构造方法

    Object obj = con.newInstance();

    System.out.println("******************获取私有构造方法,并调用*******************************");

    con = clazz.getDeclaredConstructor(float.class);

    System.out.println(con);

    //调用构造方法

    con.setAccessible(true);//暴力访问(忽略掉访问修饰符)

    obj = con.newInstance(100);

    }

    }

    输出:

    **********************所有公有构造方法*********************************

    public pojo.Hero(java.lang.String,float)

    public pojo.Hero(char)

    public pojo.Hero()

    ************所有的构造方法(包括:私有、受保护、默认、公有)***************

    private pojo.Hero(float)

    protected pojo.Hero(boolean)

    public pojo.Hero(java.lang.String,float)

    public pojo.Hero(char)

    public pojo.Hero()

    pojo.Hero(java.lang.String)

    *****************获取公有、无参的构造方法*******************************

    con = public pojo.Hero()

    调用了公有、无参构造方法执行了。。。

    ******************获取私有构造方法,并调用*******************************

    private pojo.Hero(float)

    私有的构造方法  血量:100.0

    总结:

    1.获取构造器对象方法:

      1).批量的方法:

    public Constructor[] getConstructors():所有"公有的"构造方法

    public Constructor[] getDeclaredConstructors():获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)

      2).获取单个的方法:

    public Constructor getConstructor(Class… parameterTypes): 获取单个的"公有的"构造方法

    public Constructor getDeclaredConstructor(Class…parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的,或受保护、默认、公有;

    3: 获取成员变量并使用

    基本步骤

    1.获取HeroPlus类的对象 new方法/第2章中的方法 h

    2. 获取属性 Field f1 = h.getDeclaredField("属性名")

    3. 修改属性 f1.set(h,实参),注意这里的h是对象,不是类对象

    示例:

    新增HeroPlus类

    package pojo;

    public class HeroPlus {

    public String name;

        public float hp;

        public int damage;

        public int id;

        public String getName() {

            return name;

        }

        public void setName(String name) {

            this.name = name;

        }

        public HeroPlus(){

        }

        public HeroPlus(String string) {

            name =string;

        }

        @Override

        public String toString() {

            return "Hero [name=" + name + "]";

        }

        public boolean isDead() {

            // TODO Auto-generated method stub

            return false;

        }

        public void attackHero(HeroPlus h2) {

            System.out.println(this.name+ " 正在攻击 " + h2.getName());

        }

    }

    获取属性并修改

    package test;

    public class ParaTest {

    public static void main(String[] args) {

            HeroPlus h =new HeroPlus();

            //使用传统方式修改name的值为garen

            h.name = "garen";

            try {

                //获取类HeroPlus的名字叫做name的字段

                Field f1= h.getClass().getDeclaredField("name");

                //修改这个字段的值

                f1.set(h, "teemo");

                //打印被修改后的值

                System.out.println(h.name);

            } catch (Exception e) {

                // TODO Auto-generated catch block

                e.printStackTrace();

            }

    }

    }

    补充:

    getField和getDeclaredField的区别

       getField 只能获取public的,包括从父类继承来的字段。

       getDeclaredField 可以获取本类所有的字段,包括private的,但是 不能获取继承来的字段。 (注: 这里只能获取到private的字段,但并不能访问该private字段的值,除非加上setAccessible(true))

    4: 获取成员方法并使用

    获取HeroPlus类的对象 h

    获取成员方法:

    public Method getMethod(String name ,Class<?>… parameterTypes):获取"公有方法";(包含了父类的方法也包含Object类)

    public Method getDeclaredMethods(String name ,Class<?>… parameterTypes) :获取成员方法,包括私有的(不包括继承的)

    参数解释:

      name : 方法名;

      Class … : 形参的Class类型对象

    调用方法

    Method --> public Object invoke(Object obj,Object… args):

    参数说明:

      obj : 要调用方法的对象;

      args:调用方式时所传递的实参;

    示例:

    package test;

    public class MethodTest {

    public static void main(String[] args) {

    HeroPlus h = new HeroPlus();

        try {

            // 获取这个名字叫做setName,参数类型是String的方法

            Method m = h.getClass().getMethod("setName", String.class);

            // 对h对象,调用这个方法

            m.invoke(h, "盖伦");

            // 使用传统的方式,调用getName方法

            System.out.println(h.getName());

        } catch (Exception e) {

            // TODO Auto-generated catch block

            e.printStackTrace();

        }

    }

    }

    5: 获取main方法并使用

    示例:

    HeroPlus 新增main方法

    public static void main(String[] args) {

    System.out.println("执行main方法");

    }

    通过下面步骤获取main方法1

    package test;

    public class MainTest {

    public static void main(String[] args) {

    try {

    //1、获取HeroPlus对象的字节码

    Class clazz = Class.forName("pojo.HeroPlus");

    //2、获取main方法,第一个参数:方法名称,第二个参数:方法形参的类型,

    Method methodMain = clazz.getMethod("main", String[].class);

    //3、调用main方法

    // methodMain.invoke(null, new String[]{"a","b","c"});

    //第一个参数,对象类型,因为方法是static静态的,所以为null可以,第二个参数是String数组,这里要注意在jdk1.4时是数组,jdk1.5之后是可变参数

    //这里拆的时候将  new String[]{"a","b","c"} 拆成3个对象。所以需要将它强转。

    methodMain.invoke(null, (Object)new String[]{"a","b","c"});//方式一

    // methodMain.invoke(null, new Object[]{new String[]{"a","b","c"}});//方式二

    } catch (Exception e) {

    e.printStackTrace();

    }

    }

    }

    4 : 反射的其他用处

      反射非常强大,但是学习了之后,会不知道该如何使用,反而觉得还不如直接调用方法来的直接和方便2。

      通常来说,需要在学习了Spring 的依赖注入,反转控制之后,才会对反射有更好的理解,但是刚学到这里的同学,不一定接触了Spring,所以在这里举两个例子,来演示一下反射的一种实际运用。

    1:通过反射运行配置文件内容

    首先准备两个业务类

    package service;

    public class Service1 {

        public void doService1(){

            System.out.println("业务方法1");

        }

    }

    package service;

    public class Service2 {

    public void doService2(){

            System.out.println("业务方法2");

        }

    }

    当需要从第一个业务方法切换到第二个业务方法的时候,使用非反射方式,必须修改代码,并且重新编译运行,才可以达到效果

    package service;

    public class CommonTest {

      public static void main(String[] args) {

      //new Service1().doService1();

      //必须重新修改代码

            new Service2().doService2();

        }

    }

    使用反射方式则方便很多

    首先准备一个配置文件,就叫做spring.txt吧, 放在src目录下。

    里面存放的是类的名称,和要调用的方法名。首先准备一个配置文件,就叫做spring.txt吧, 放在src目录下。里面存放的是类的名称,和要调用的方法名。

    在测试类Test中,首先取出类名称和方法名,然后通过反射去调用这个方法。

    当需要从调用第一个业务方法,切换到调用第二个业务方法的时候,不需要修改一行代码,也不需要重新编译,只需要修改配置文件spring.txt,再运行即可。

    示例:

    spring.txt内容

    class=reflection.Service1

    method=doService1

    测试类

    package service;

    public class ReflectTest {

    @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })

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

            //从spring.txt中获取类名称和方法名称

            File springConfigFile = new File("H:\\eclpise-workspace\\reflect-demo\\src\\spring.txt");

            Properties springConfig= new Properties();

            springConfig.load(new FileInputStream(springConfigFile));

            String className = (String) springConfig.get("class");

            String methodName = (String) springConfig.get("method");

            //根据类名称获取类对象

            Class clazz = Class.forName(className);

            //根据方法名称,获取方法对象

            Method m = clazz.getMethod(methodName);

            //获取构造器

            Constructor c = clazz.getConstructor();

            //根据构造器,实例化出对象

            Object service = c.newInstance();

            //调用对象的指定方法

            m.invoke(service);

        }

    }

    2:通过反射越过泛型检查

      泛型是在编译期间起作用的。在编译后的.class文件中是没有泛型的。所有比如T或者E类型啊,本质都是通过Object处理的。所以可以通过使用反射来越过泛型。

    示例:

    package test;

    public class GenericityTest {

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

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

    list.add("this");

    list.add("is");

    // strList.add(5);报错

    /********** 越过泛型检查    **************/

    //获取ArrayList的Class对象,反向的调用add()方法,添加数据

    Class listClass = list.getClass();

    //获取add()方法

    Method m = listClass.getMethod("add", Object.class);

    //调用add()方法

    m.invoke(list, 5);

    //遍历集合

    for(Object obj : list){

    System.out.println(obj);

    }

    }

    }

    原文链接:https://blog.csdn.net/lililuni/article/details/83449088

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