反射

1. 反射

Java代码和Java文件

Java代码基本格式
    1. Java代码都在类内或者接口内
    2. 
        class 类名 {
            成员变量
            构造方法
            成员方法
            Annotation 注解
        }

Java文件要求:
    1. 通常情况下一个Java文件对应一个Java类
    2. Java文件包含当前Java代码的所有内容！！！

Java文件和.class字节码文件

Java文件
    FirstJava.java
    通过编译器 javac ==> javac FirstJava.java ==> FirstJava.class

.class字节码文件是什么???
    二进制可执行文件。
    .class字节码文件中会包含Java文件的所有内容。
    .class字节码文件包含Java程序的所有可执行内容(注释不参与编译和执行)。

class字节码文件在内存中的位置

class字节码文件和Java代码关系

Class类相关方法

Class Class.forName(String packageNameAndClassName) throws ClassNotFoundException;
    根据完整的包名.类名获取对应的Class类对象
    ClassNotFoundException 未找到指定类

Class 类对象.getClass();
    通过类对象获取当前类对象对应的Class类对象
    例如：
        Person p = new Person();  p.getClass() ==> Person类对应Class对象

Class 类名.class;
    通过类名获取当前类对应属性 Class对象
    例如: 
        Person.class ==> Person类对应Class对象。
        

package com.qfedu.a_reflect;

/**
 * Class类方法演示
 * 
 * @author 期年之前ying@
 *
 */
public class GetClassObject {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        /*
         * Class Class.forName(String packageNameAndClassName) 
         *          throws ClassNotFoundException;
         */
        Class cls1 = Class.forName("com.project.a_reflect.Person");
        
        /*
         * Class 类对象.getClass();
         */
        Person person = new Person();
        Class cls2 = person.getClass();
        
        /*
         * Class 类名.class;
         */
        Class cls3 = Person.class;
        
        /*
         
         *      不管是通过哪一种方式获取指定类的Class对象，都是同一个Class对象
         * 因为当前Person类在当前程序中有且只占用一次代码区空间。
         */
        System.out.println("cls1 == cls2 : " + (cls1 == cls2));
        System.out.println("cls2 == cls3 : " + (cls2 == cls3));
        System.out.println("cls3 == cls1 : " + (cls3 == cls1));
    }
}

操作Constructor 构造方法类

通过Class类对象获取对应类的Constructor构造方法类对象

Constructor[] getConstructors();
    获取当前Class对象对应类中所有非私有化构造方法类对象数组。
    
Constructor[] getDeclaredConstructors();
    【暴力反射】
    获取当前Class对象对应类中的所有构造方法类对象数组，包括私有化构造方法。
    
Constructor getConstructor(Class... parameterTypes);
    获取当前Class对象中，指定参数数据类型的构造方法。获取的构造方法为非私有化构造方法
    Class... parameterTypes 
        Class类型不定长参数，用于约束当前构造方法对应的数据类型。
    例如:
        无参数构造方法
        cls.getConstructor(); ==> Person();
        两个参数构造方法(int, String)
        cls.getConstructor(int.class, String.class) ==> Person(int, String)
        
Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes);
    【暴力反射】
    获取当前Class对象中，指定数据类型的构造方法，包括私有化构造方法
    例如:
        获取私有化String类型构造方法
        cls.getDeclaredConstructor(String.class) ==> private Person(String.class)

操作Constructor类对象创建对应类对象

Object newInstance(Object... parameters);
    通过Constructor类对象，执行对应的构造方法，创建对应类对象
    Object... 不定长参数，要求数据类型为Object类型。
    例如:
        Person(); 无参数构造方法
        Person p1 = (Person) constructor.newInstance();
        Person(int, java.lang.String);
        Person p2 = (Person) constructor.newInstance(10, "Java真好学"); 

package com.qfedu.a_reflect;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

/**
 * 操作Constructor构造方法类对象
 * 
 * @author 期年之前ying@
 *
 */
public class GetConstructorObject {
    public static void main(String[] args) 
            throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, 
            InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, 
            InvocationTargetException {
        /*
         * Class Class.forName(String packageNameAndClassName) 
         *          throws ClassNotFoundException;
         */
        Class cls = Class.forName("com.project.a_reflect.Person");
        
        /*
         * 1. 获取当前Class对象对应类中所有非私有化构造方法类对象数组
         */
        Constructor[] constructors = cls.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        
        System.out.println();
        
        /*
         * 2. 【暴力反射】
         * 获取当前Class对象对应类中的所有构造方法类对象数组，包括私有化构造方法。
         */
        Constructor[] declaredConstructors = cls.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : declaredConstructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        
        System.out.println();
        
        /*
         * 3. 获取当前Class对象中，指定参数数据类型的构造方法。获取的构造方法为非私有化构造方法
         */
        Constructor constructor1 = cls.getConstructor();
        Constructor constructor2 = cls.getConstructor(int.class);
        Constructor constructor3 = cls.getConstructor(int.class, String.class);
        System.out.println(constructor1);
        System.out.println(constructor2);
        System.out.println(constructor3);
        
        /*
         * 4. 【暴力反射】    
         *  获取当前Class对象中，指定数据类型的构造方法，包括私有化构造方法
         */
        Constructor constructor4 = cls.getDeclaredConstructor(String.class);
        System.out.println(constructor4);
        
        System.out.println();
        /*
         * newInstance 创建类对象
         */
        Person p1 = (Person) constructor1.newInstance();
        Person p2 = (Person) constructor2.newInstance(10);
        Person p3 = (Person) constructor3.newInstance(20, "张三爱Java");
        System.out.println(p1);
        System.out.println(p2);
        System.out.println(p3);
        
        /*
         * 给予暴力反射操作使用权限！！！
         * setAccessible(boolean flag);
         */
        constructor4.setAccessible(true);
        Person p4 = (Person) constructor4.newInstance("Java快乐多");
        System.out.println(p4);
    }
}

操作 Method 成员方法类

通过Class类对象获取对应类的Method成员方法类对象

Method[] getMethods();
    通过Class类对象调用，获取当前类内的所有非私有化成员方法，包含从父类继承而来子类可以使用的非私有化方法。
    
Method[] getDeclaredMethods();
    【暴力反射】
    通过Class类对象调用，获取当前类内的所有成员方法，包括私有化成员方法，但是不包括从父类继承而来的方法。
    
Method getMethod(String methodName, Class... parameterTypes);
    通过Class类对象调用，根据方法名称和对应的形式参数列表数据类型获取对应的成员方法，可以获取父类继承方法，不能获取私有化成员方法
    例如:
        无参数成员方法 获取 game();
            cls.getMethod("game");
        有参数成员方法 获取 game(String);
            cls.getMethod("game", String.class);
    
Method getDeclaredMethod(String methodName, Class... parameterTypes);
    通过Class类对象调用，根据方法名称和对应的形式参数列表数据类型获取对应的成员方法，可以获取私有化成员方法，不能获取父类成员方法。
    例如:
        无参数私有化成员方法 testPrivate();
            cls.getDeclaredMethod("testPrivate");
        有参数私有化成员方法 testPrivate(String);
            cls.getDeclaredMethod("testPrivate", String.class);

操作Method类对象执行方法

Object invoke(Object obj, Object... parameters);
    通过Method类对象调用，执行对应方法。
    Object obj 执行当前方法的类对象。
    Object... parameters 对应当前方法的实际参数列表

package com.qfedu.a_reflect;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 操作Method类对象
 * 
 * @author 期年之前ying@
 *
 */
public class GetMethodObject {
    public static void main(String[] args) 
            throws ClassNotFoundException, SecurityException, NoSuchMethodException, 
            InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, 
            InvocationTargetException {
        /*
         * Class Class.forName(String packageNameAndClassName) 
         *          throws ClassNotFoundException;
         */
        Class cls = Class.forName("com.project.a_reflect.Person");
        
        /*
         * 1. 通过Class类对象调用，获取当前类内的所有非私有化成员方法，
         * 包含从父类继承而来子类可以使用的非私有化方法。
         */
        Method[] methods = cls.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
        }
        
        System.out.println();

        /*
         * 2. 获取当前类自有成员方法，包括私有化方法，但是不包含父类继承给子类的方法
         */
        Method[] declaredMethods = cls.getDeclaredMethods();
        for (Method method : declaredMethods) {
            System.out.println(method);
        }
        System.out.println();
        
        /*
         *  3. 根据指定方法名字和参数类型，获取非私有化成员方法
         */
        Method game1 = cls.getMethod("game");
        Method game2 = cls.getMethod("game", String.class);
        
        System.out.println(game1);
        System.out.println(game2);
        System.out.println();
        
        /*
         * 4. 根据指定的方法名称和参数类型，获取私有化成员方法
         */
        Method testPrivate1 = cls.getDeclaredMethod("testPrivate");
        Method testPrivate2 = cls.getDeclaredMethod("testPrivate", String.class);
        System.out.println(testPrivate1);
        System.out.println(testPrivate2);
        System.out.println();
        
        /*
         * 调用方法
         */
        Object object = cls.getConstructor().newInstance();
        game1.invoke(object);
        game2.invoke(object, "World Of Tank");
        
        /*
         * 给予暴力反射操作权限
         */
        testPrivate1.setAccessible(true);
        testPrivate2.setAccessible(true);
        testPrivate1.invoke(object);
        testPrivate2.invoke(object, "西红柿+黄瓜+鸡蛋+羊肉串");
    }
}

操作 Field 成员变量类

通过Class类对象获取对应类的Field成员变量类对象

Field[] getFields();
    获取类内所有非私有化成员变量数组
    
Field[] getDeclaredFields();
    【暴力反射】
    获取类内所有成员变量数组，包括私有化成员变量
Field getField(String fieldName);
    根据成员变量名字获取对应的成员变量对象，要求当前成员变量非私有化
    例如: 
        public int test;
        cls.getField("test");

Field getDeclaredField(String fieldName);
    【暴力反射】
    获取类内指定名字的成员变量对象，包括私有化成员变量
    例如:
        private String name;
        private int id;
        cls.getDeclaredField("name");
        cls.getDeclaredField("id");     

操作Field类对象赋值取值成员变量

Field[] getFields();
    获取类内所有非私有化成员变量数组
    
Field[] getDeclaredFields();
    【暴力反射】
    获取类内所有成员变量数组，包括私有化成员变量
Field getField(String fieldName);
    根据成员变量名字获取对应的成员变量对象，要求当前成员变量非私有化
    例如: 
        public int test;
        cls.getField("test");

Field getDeclaredField(String fieldName);
    【暴力反射】
    获取类内指定名字的成员变量对象，包括私有化成员变量
    例如:
        private String name;
        private int id;
        cls.getDeclaredField("name");
        cls.getDeclaredField("id");     

package com.qfedu.a_reflect;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

/**
 * 操作Field类对象
 * 
 * @author 期年之前ying@
 *
 */
public class GetFieldObject {
    public static void main(String[] args) 
            throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, SecurityException,
            InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, 
            InvocationTargetException, NoSuchMethodException {
        /*
         * Class Class.forName(String packageNameAndClassName) 
         *          throws ClassNotFoundException;
         */
        Class cls = Class.forName("com.project.a_reflect.Person");
        
        /*
         * 1. 获取类内所有非私有化成员变量数组
         */
        Field[] fields = cls.getFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }
        System.out.println();
        
        /*
         * 2. 获取类内所有成员变量数组，包括私有化成员变量
         */
        Field[] declaredFields = cls.getDeclaredFields();
        for (Field field : declaredFields) {
            System.out.println(field);
        }
        System.out.println();
        
        /*
         * 3. 根据成员变量名字获取对应的成员变量对象，要求当前成员变量非私有化
         */
        Field test = cls.getField("test");
        System.out.println(test);
        System.out.println();
        
        /*
         * 4. 获取类内指定名字的成员变量对象，包括私有化成员变量
         */
        Field id = cls.getDeclaredField("id");
        Field name = cls.getDeclaredField("name");
        System.out.println(id);
        System.out.println(name);   
        System.out.println();
        
        /*
         * 取值赋值成员变量
         */
        Object obj = cls.getConstructor().newInstance();
        System.out.println(obj);
        test.set(obj, 100);
        System.out.println(obj);
        System.out.println(test.get(obj));
        
        id.setAccessible(true);
        name.setAccessible(true);
        
        id.set(obj, 10);
        name.set(obj, "大哥好威武");
        System.out.println(obj);
        System.out.println(id.get(obj));
        System.out.println(name.get(obj));
        
        System.out.println();
        System.out.println(id.getType());
        System.out.println(name.getType());
    }
}

暴力反射授权

class AccessibleObject 类内方法
public static void setAccessible(AccessibleObject[] array, boolean flag);
    通过类名调用的静态工具方式，给予AccessibleObject类对象或者其子类对象数组，赋值操作权限。
    子类对象包括： Field Method Constructor
    
public void setAccessible(boolean flag);
    通过AccessibleObject类对象调用，单一权限授权，Field Method Constructor都可以使用。

案例操作

需要使用
    1. String方法
    2. IO流 推荐字符流操作
    3. 反射
    4. 自行了解 ==> String 转其他类型方法 百度 parse系列方法

文件名:
    studentInfo.txt
文件内容:
className=com.qfedu.a_reflect.Student
name=李四
age=18
gender=false
javaScore=59
webScore=59
dbScore=59

目标
    文件内容转Student类对象

package com.qfedu.a_reflect;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.Arrays;

@SuppressWarnings("all")
public class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) 
            throws IOException, ClassNotFoundException, InstantiationException, 
            IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException,
            NoSuchMethodException, SecurityException, NoSuchFieldException {
        // 1. 创建缓冲字符输入流 处理 文件
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("./data/studentInfo.txt"));
        
        // 2. 读取文件数据
        String classInfo = br.readLine();
        String className = classInfo.substring(classInfo.indexOf("=") + 1);
        
        // 3. 启动万恶之源 获取Class对象，加载指定类
        Class cls = Class.forName(className);
        
        // 4. 创建对应类对象
        Object obj = cls.getConstructor().newInstance();
        
        // 5. 读取文件，利用循环操作
        String info = null;
        Object value = null;
        
        // 每一次从文件中读取一行数据
        while ((info = br.readLine()) != null) {
            // 按照 = 分割信息 name=李四
            String[] split = info.split("=");
            System.out.println(Arrays.toString(split));
            // 根据信息获取对应成员变量对象
            Field field = cls.getDeclaredField(split[0]);
            field.setAccessible(true);
            
            // 获取成员变量数据类型
            Class type = field.getType();
            
            // 当前成员变量数据为String类型
            if (type.equals(String.class)) {
                value = split[1];
                // field.set(obj, split[1]);
            // 成员变量数据类型为int类型
            } else if (type.equals(int.class)) {
                value = Integer.parseInt(split[1]);
            // 成员变量数据类型为boolean类型
            } else if (type.equals(boolean.class)) {
                value = Boolean.parseBoolean(split[1]);
            }
            
            field.set(obj, value);
        }
        
        System.out.println(obj);
        
        // 关闭资源
        br.close(); 
    }
}

最后

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