Java 反射机制

什么是java反射:

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。

注意:反射是指运行时的特性。


Java 反射机制_第1张图片
java内存模型

在运行时,首先你的代码会先被编译成一个.class文件,然后被类加载器加载到jvm内存中。

假设你写了一段代码:

Student  stu = new Student();

你的类Student加载到方法区,这时会创建一个Student的class对象到堆中,这个只是类的类型对象,每个类只有一个class对象,作为方法区类的数据结构的借口。这都是在jvm创建对象之前执行,检查类的加载情况,找到类对应的class对象,如果都已经加载好,则进行初始化:new Student()。

上面的代码,我们自己写好了需要创建的类,但是反射却可以根据需求,动态的加载需要的类。通过以下代码可以动态加载,例如:

Class stu = Class.forName();

下面使用代码介绍一下具体的调用情况:

首先创建Student类,具体如下:

public class Student {

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

    //(默认的构造方法)

    Student(String str){

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

    }

//无参构造方法

    public Student(){

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 Student(char name){

System.out.println("姓名:" + name);

    }

//有多个参数的构造方法

    public Student(String name, int age){

System.out.println("姓名:"+name+"年龄:"+ age);//这的执行效率有问题,以后解决。

    }

//受保护的构造方法

    protected Student(boolean n){

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

    }

//私有构造方法

    private Student(int age){

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

    }

//**********字段*************//

    public Stringname;

    protected int age;

    char sex;

    private StringphoneNum;

    @Override

    public StringtoString() {

return "Student [name=" +name +", age=" +age +", sex=" +sex

                +", phoneNum=" +phoneNum +"]";

    }

public void show1(String s){

System.out.println("调用了:公有的,String参数的show1(): s = " + s);

    }

protected void show2(){

System.out.println("调用了:受保护的,无参的show2()");

    }

void show3(){

System.out.println("调用了:默认的,无参的show3()");

    }

private Stringshow4(int age){

System.out.println("调用了,私有的,并且有返回值的,int参数的show4(): age = " + age);

        return "abcd";

    }

public static void main(String[] args) {

System.out.println("main方法执行了。。。");

    }

}

1.获取Class对象

获取Class对象有三种方式:

1.1Object.getClass();

1.2获取数据的Class属性  obj.class

1.3通过静态方法获取 Class.forName();

测试类如下:

public class Fanshe {  

public static void main(String[] args) {  

//第一种方式获取Class对象    

Student stu1 =new Student();//这一new 产生一个Student对象,一个Class对象。  

Class stuClass = stu1.getClass();//获取Class对象  

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

//第二种方式获取Class对象  

Class stuClass2 = Student.class;  

System.out.println(stuClass == stuClass2);//判断第一种方式获取的Class对象和第二种方式获取的是否是同一个  

//第三种方式获取Class对象  

try {  

Class stuClass3 = Class.forName("fanshe.Student");//注意此字符串必须是真实路径,就是带包名的类路径,包名.类名  

System.out.println(stuClass3 == stuClass2);//判断三种方式是否获取的是同一个Class对象  

}catch (ClassNotFoundException e) {  

            e.printStackTrace();  

        }  

    }  

}

运行main得到的结果如下:

调用了公有、无参构造方法执行了。。。

zz.Student

true

true

2.获取构造方法

获取构造方法可以获取到:

1.所有公有构造方法

2.所有构造方法

3.获取某个构造方法(公有,私有,默认,受保护)

测试类如下:

public class Constructors {

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

//1.加载Class对象

        Class clazz = Class.forName("zz.Student");

        //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("obj = " + obj);

//  Student stu = (Student)obj;

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

        con = clazz.getDeclaredConstructor(char.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('男');

    }

}

输出结果如下:

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

public zz.Student(java.lang.String,int)

public zz.Student()

public zz.Student(char)

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

private zz.Student(int)

protected zz.Student(boolean)

public zz.Student(java.lang.String,int)

zz.Student(java.lang.String)

public zz.Student()

public zz.Student(char)

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

con = public zz.Student()

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*******************************

public zz.Student(char)

姓名:男

3.获取成员变量

测试类如下:

public class Fields {

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

//1.获取Class对象

        Class stuClass = Class.forName("zz.Student");

        //2.获取字段

        System.out.println("************获取所有公有的字段********************");

        Field[] fieldArray = stuClass.getFields();

        for(Field f : fieldArray){

System.out.println(f);

        }

System.out.println("************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************");

        fieldArray = stuClass.getDeclaredFields();

        for(Field f : fieldArray){

System.out.println(f);

        }

System.out.println("*************获取公有字段**并调用***********************************");

        Field f = stuClass.getField("name");

        System.out.println(f);

        //获取一个对象

        Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();

        //为字段设置值

        f.set(obj, "刘德华");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华"

        //验证

        Student stu = (Student)obj;

        System.out.println("验证姓名:" + stu.name);

        System.out.println("**************获取私有字段****并调用********************************");

        f = stuClass.getDeclaredField("phoneNum");

        System.out.println(f);

        f.setAccessible(true);//暴力反射,解除私有限定

        f.set(obj, "18888889999");

        System.out.println("验证电话:" + stu);

    }

}

输出结果如下:

************获取所有公有的字段********************

public java.lang.String zz.Student.name

************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************

public java.lang.String zz.Student.name

protected int zz.Student.age

char zz.Student.sex

private java.lang.String zz.Student.phoneNum

*************获取公有字段**并调用***********************************

public java.lang.String zz.Student.name

调用了公有、无参构造方法执行了。。。

验证姓名:刘德华

**************获取私有字段****并调用********************************

private java.lang.String zz.Student.phoneNum

验证电话:Student [name=刘德华, age=0, sex= , phoneNum=18888889999]

4.获取成员方法

测试类如下:

public class MethodClass {

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

//1.获取Class对象

        Class stuClass = Class.forName("zz.Student");

        //2.获取所有公有方法

        System.out.println("***************获取所有的”公有“方法*******************");

        stuClass.getMethods();

        Method[] methodArray = stuClass.getMethods();

        for(Method m : methodArray){

System.out.println(m);

        }

System.out.println("***************获取所有的方法,包括私有的*******************");

        methodArray = stuClass.getDeclaredMethods();

        for(Method m : methodArray){

System.out.println(m);

        }

System.out.println("***************获取公有的show1()方法*******************");

        Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class);

        System.out.println(m);

        //实例化一个Student对象

        Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();

        m.invoke(obj, "刘德华");

        System.out.println("***************获取私有的show4()方法******************");

        m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);

        System.out.println(m);

        m.setAccessible(true);//解除私有限定

        Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数,一个是要调用的对象(获取有反射),一个是实参

        System.out.println("返回值:" + result);

    }

}

输出结果如下:

***************获取所有的”公有“方法*******************

public static void zz.Student.main(java.lang.String[])

public java.lang.String zz.Student.toString()

public void zz.Student.show1(java.lang.String)

public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException

public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException

public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException

public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)

public native int java.lang.Object.hashCode()

public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()

public final native void java.lang.Object.notify()

public final native void java.lang.Object.notifyAll()

***************获取所有的方法,包括私有的*******************

public static void zz.Student.main(java.lang.String[])

public java.lang.String zz.Student.toString()

public void zz.Student.show1(java.lang.String)

private java.lang.String zz.Student.show4(int)

protected void zz.Student.show2()

void zz.Student.show3()

***************获取公有的show1()方法*******************

public void zz.Student.show1(java.lang.String)

调用了公有、无参构造方法执行了。。。

调用了:公有的,String参数的show1(): s = 刘德华

***************获取私有的show4()方法******************

private java.lang.String zz.Student.show4(int)

调用了,私有的,并且有返回值的,int参数的show4(): age = 20

返回值:abcd

5.反射main方法

测试类如下:

public class Main {

public static void main(String[] args) {

try {

//1、获取Student对象的字节码

            Class clazz = Class.forName("zz.Student");

            //2、获取main方法

            Method methodMain = clazz.getMethod("main", String[].class);//第一个参数:方法名称,第二个参数:方法形参的类型,

            //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();

        }

}

}

输出结果如下:

main方法执行了。。。

6.通过配置文件反射

测试类如下:

public class Demo {

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

//通过反射获取Class对象

        Class stuClass = Class.forName(getValue("className"));//"zz.Student"

        //2获取show()方法

        Method m = stuClass.getMethod(getValue("methodName"));//show

        //3.调用show()方法

        m.invoke(stuClass.getConstructor().newInstance());

    }

//此方法接收一个key,在配置文件中获取相应的value

    public static StringgetValue(String key)throws IOException{

Properties pro =new Properties();//获取配置文件的对象

        FileReader in =new FileReader("demo.txt");//获取输入流

        pro.load(in);//将流加载到配置文件对象中

        in.close();

        return pro.getProperty(key);//返回根据key获取的value值

    }

}

配置文件如下:

className = zz.Student

methodName = show1

输出结果如下:

调用了:公有的,String参数的show1(): s =

由此可见,调用其他方法只需要改写配置文件即可,或者引入新的类也可以直接改写配置文件。

7.java泛型检查

测试类如下:

public class Demo2 {

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

ArrayList strList =new ArrayList<>();

        strList.add("aaa");

        strList.add("bbb");

        //  strList.add(100);

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

        Class listClass = strList.getClass(); //得到 strList 对象的字节码 对象

        //获取add()方法

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

        //调用add()方法

        m.invoke(strList, 100);

        //遍历集合

        for(Object obj : strList){

System.out.println(obj);

        }

}

}

输出结果如下:

aaa

bbb

100



个人公号:【排骨肉段】,可以关注一下。

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