Java高级特性之反射
Java反射机制
_01 类加载器
A.类的加载
当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，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。a 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
b 连接 ：
- 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
c 初始化 ：
把.class文件对象加载到内存里，并把这个.class文件封装成一个Class类型的对象。
B.类的加载时机
以下的情况，会加载这个类：a. 创建类的实例
b. 类的静态变量，或者为静态变量赋值
c. 类的静态方法
d. 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
e. 初始化某个类的子类
- f. 直接使用java.exe命令来运行某个主类
C: 类加载器
负责将.class文件加载到内在中，并为之生成对应的Class对象。a. 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
- 比如System,String等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中
b. Extension ClassLoader 扩展类加载器
- 负责JRE的扩展目录中jar包的加载
- 在JDK中JRE的lib目录下ext目录
c. System ClassLoader 系统类加载器
- 负责在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。
- 我们用的是System ClassLoader 系统类加载器
_02 反射
1、反射简介：
A. 反射定义
a. 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。b.反射技术
条件：运行状态
已知：一个类或一个对象(本质是已知.class文件)
结果：得到这个类或对象的所有方法和属性
注：要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。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。
B. Class类
a. Class类及Class对象的了解
要想解剖一个类，必须先了解Class对象。
Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的。b. 得到Class对象
有三个方法:- 方式一： 通过Object类中的getClass()方法
Person person = new Person();
Class clazz = person.getClass(); - 方式二：通过 类名.class 获取到字节码文件对象（任意数据类型都具备一个class静态属性）
Class clazz = Person.class; - 方式三： 通过Class类中的方法（将类名作为字符串传递给Class类中的静态方法forName即可）
Class c3 = Class.forName(“Person”);
- 方式一： 通过Object类中的getClass()方法
* 注：*第三种和前两种的区别是：
前两种你必须明确类类型.
后面是指定这种类型的字符串就行.这种扩展更强.我不需要知道你的类.我只提供字符串,按照配置文件加载就可以了。
例：得到Class对象
// Person 类
public class Person {
public String name;
public int age;
private String address;
public Person(String name, int age, String address) {
this.name = name;
this.age = age;
this.address = address;
System.out.println("三参数构造器");
}
public Person() {
System.out.println("public空参数构造器");
}
private Person(String name) {
this.name = name;
System.out.println("private name 单参数构造器");
}
public void work(){
System.out.println("Person is working");
}
private void sleep(){
System.out.println("Person is sleeping");
}
}
//测试
@Test
public void testReflect1() throws Exception{
// 1. 通过Object类中的getClass()方法
Person p1 = new Person();
Class c1 = p1.getClass(); //c1 = class cn.itxiaobai.reflect.Person
System.out.println("c1 = "+c1);
// 2. 通过 类名.class 获取到字节码文件对象
Class c2 = Person.class;
System.out.println("c2 = "+c2); //一样
// 3. 反射中的方法
Class c3 = Class.forName("cn.itxiaobai.reflect.Person");
System.out.println("c3 = "+c3); //一样
}注：Class 类型的唯一性
因为一个.class文件在内存里只生成一个Class对象，所以无论那一种方法得到Class对象，得到的都是同一个对象。
2、通过反射得到构造器并使用
例：通过反射获取无参构造方法:
public void testReflect2() throws Exception{
Class c = Class.forName("cn.itxiaobai.reflect.Person");
/*
* 使用class文件对象,获取类中的构造方法
* Constructor[] getConstructors() 获取class文件对象中的所有公共的构造方法
*/
Constructor[] cons = c.getConstructors();
for (Constructor constructor : cons) {
System.out.println(constructor);
}
/*
* 获取指定的构造方法,空参数的构造方法
* getConstructor()
*/
Constructor con = c.getConstructor();
//运行空参数构造方法,Constructor类方法 newInstance()运行获取到的构造方法
Object obj = con.newInstance();
System.out.println(obj.toString());
}例：通过反射获取有参构造器
@Test
public void testReflect3() throws Exception{
Class c = Class.forName(className);
//获取带有,String和int参数的构造方法
/*
* Constructor<T> getConstructor(Class... parameterTypes)
* Class... parameterTypes 传递要获取的构造方法的参数列表
*/
Constructor con = c.getConstructor(String.class, int.class);
Object obj = con.newInstance("张三", 15);
System.out.println(obj.toString());
}通过反射获取有参构造方法并使用快捷方式
* a. 使用前提
被反射的类有空参的公共构造方法。（如果是同包，默认权限也可以）
* b. 使用方法
Class类的 public T newInstance() 方法
创建此 Class 对象所表示的类的一个新实例。
例：
@Test
public void testReflect4() throws Exception{
Class c = Class.forName(className);
Object obj = c.newInstance();
System.out.println(obj);
}通过反射获取私有构造方法并使用：
* a. 得到私有的构造方法
public Constructor getDeclaredConstructor(Class
/*
* 反射获取私有的构造方法运行
* 不推荐,破坏了程序的封装性,安全性
* 暴力反射
*/
@Test
public void testReflect5() throws Exception{
Class c = Class.forName(className);
Constructor con = c.getDeclaredConstructor(String.class);
con.setAccessible(true);
Object obj = con.newInstance("lisi");
System.out.println(obj);
}3、反射获取成员变量并改值
A. 获取成员变量
a. 得到公共的成员变量
public Field getField(String name)
返回一个 Field 对象，它反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定公共成员字段。
public Field[] getFields()
返回一个包含某些 Field 对象的数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的所有可访问公共字段。b. 得到所有的成员变量(包括私有的，如果要进行修改私有成员变量，要先进行
public void setAccessible(boolean flag)设置。)
public Field getDeclaredField(String name)
返回一个 Field 对象，该对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定已声明字段。
public Field[] getDeclaredFields()
返回 Field 对象的一个数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口所声明的所有字段。
B. 修改成员变量(Field)的值
- a. 修改公共的成员变量
public void set(Object obj, Object value)
将指定对象变量上此 Field 对象表示的字段设置为指定的新值。
obj指的是修改的是那个对象的这个成员变量值。
- a. 修改公共的成员变量
例：
@Test
public void testReflect6() throws Exception{
Class c = Class.forName(className);
Object obj = c.newInstance();
/*
* 获取成员变量 Class类的方法 getFields() class文件中的所有公共的成员变量
* 返回值是Field[] Field类描述成员变量对象的类
*/
Field[] fields = c.getFields();
for (Field field : fields) {
System.out.println(field);
}
/*
* 获取指定的成员变量 String name
*/
Field f = c.getField("name");
/*
* Field类的方法 void set(Object obj, Object value) ,修改成员变量的值
* Object obj 必须有对象的支持, Object value 修改后的值
*/
f.set(obj, "王尼玛");
System.out.println(obj);
}4、反射获取成员方法并运行
a. 获取成员方法
得到公共的成员方法
public Method getMethod(String name, Class
@Test
public void testReflect7() throws Exception{
Class c = Class.forName(className);
Object obj = c.newInstance();
/*
* 获取class对象中的成员方法
* Method[] getMethods()获取的是class文件中的所有公共成员方法,包括继承的
* Method类是描述成员方法的对象
*/
Method[] methods = c.getMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println(method);
}
//获取指定的方法work运行
Method work = c.getMethod("work");
/*
* 使用Method类中的方法,运行获取到的方法eat
* Object invoke(Object obj, Object...o)
*/
work.invoke(obj);
//调用Class类的方法getMethod获取指定的方法sleep
Method sleep = c.getMethod("sleep", String.class, int.class);
sleep.invoke(obj, "霸霸",60);
}5、反射泛型擦除
- a. 使用情况
例如：在泛型为String的集合里，添加Integer的数据
ArrayList list = new ArrayList();
list.add(100); - b. 能用泛型擦除的理论
伪泛型：在编译后的.class文件里面是没有泛型的。类型为Object。
用反射的方法绕过编译，得到Class文件对象，直接调用add方法。
注：没有使用价值