【14章Java反射机制】Java Reflection

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一、概述

Java Reflection

1. 反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法
   加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象，这个对象就像镜子，通过这个对象我们可以看到类的结构，称之为 反射
   
2. 反射主要API
   java.lang.Class: 代表一个类
   java.lang.reflect.Method: 代表类的方法
   java.lang.reflect.Field: 代表类的成员变量
   java.lang.reflect.Constructor: 代表类的构造器

动态语言 vs 静态语言

1. 动态语言
   在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构
   主要动态语言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python、Erlang
2. 静态语言
   运行时结构不可变的语言
   静态语言：Java、C、C++

Java可以称之为“准动态语言”

二、Class类

1. 在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承：
   ● public final Class getClass()
   返回值的类型是一个Class类
   此类是 Java反射的源头
2. 对于每个类而言，JRE 都为其保留一个不变的 Class 类型的对象
3. Class 对象只能由系统建立对象
4. 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
5. 一个加载的类在 JVM 中只会有一个Class实例

常用方法

获取Class类实例

四种方法

①前提：若已知具体的类，通过类的class属性获取
实例：Class clazz = String.class;
②前提：已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象
实例：Class clazz = “www.atguigu.com”.getClass();
③前提：已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取
实例：Class clazz = Class.forName(“java.lang.String”);
④其他方式(了解)
ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();
Class clazz4 = cl.loadClass(“类的全类名”);

哪些类型可以有Class对象？

① class：
外部类，成员(成员内部类，静态内部类)，局部内部类，匿名内部类
② interface：接口
③ []：数组
④ enum：枚举
⑤ annotation：注解@interface
⑥ primitive type：基本数据类型
⑦ void

类的加载

当程序主动使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统对其的初始化步骤如下：

1. 加载：将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口，所有需要访问和使用类数据只能通过这个Class对象。这个加载的过程需要类加载器参与
2. 链接：将Java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中的过程
   ●验证：确保加载的类信息符合JVM规范，例如：以cafe开头，没有安全方面的问题
   ●准备：正式为类变量（static）分配内存并设置类变量默认初始值的阶段，这些内存都将在方法区中进行分配
   ●解析：虚拟机常量池内的符号引用（常量名）替换为直接引用（地址）的过程
3. 初始化：
   执行类构造器< clinit>()方法的过程
   ●当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没初始化，则需先触发其父类的初始化
   ●虚拟机会保证一个类的< clinit>()方法在多线程环境中被正确 加锁和同步

类加载器的作用
将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口

ClassLoader

类加载器作用是用来把类(class)装载进内存的

1. 三种类型加载器
   

//1.获取一个系统类加载器
ClassLoader classloader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(classloader);
//2.获取系统类加载器的父类加载器，即扩展类加载器
classloader = classloader.getParent();
System.out.println(classloader);
//3.获取扩展类加载器的父类加载器，即引导类加载器
classloader = classloader.getParent();
System.out.println(classloader);
//4.测试当前类由哪个类加载器进行加载
classloader = Class.forName("exer2.ClassloaderDemo").getClassLoader(;
System.out.println(classloader);
//5.测试JDK提供的Object类由哪个类加载器加载
classloader =
Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
System.out.println(classloader);

//*6.关于类加载器的一个主要方法：getResourceAsStream(String str):获取类路
径下的指定文件的输入流
InputStream in = null;
in = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("exer2\\test.properties");
System.out.println(in);

三、创建运行时类的对象

实例化操作步骤如下：
1. 通过Class类的getDeclaredConstructor(Class …parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器
2. 向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数
3. 通过Constructor实例化对象

//1.根据全类名获取对应的Class对象
String name = “atguigu.java.Person";
Class clazz = null;
clazz = Class.forName(name);
//2.调用指定参数结构的构造器，生成Constructor的实例
Constructor con = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);
//3.通过Constructor的实例创建对应类的对象，并初始化类属性
Person p2 = (Person) con.newInstance("Peter",20);
System.out.println(p2);

四、获取运行时类的完整结构

可以获取如下：

1.实现的全部接口
public Class[] getInterfaces()
确定此对象所表示的类或接口实现的接口
2.所继承的父类
public Class getSuperclass()
返回表示此 Class 所表示的实体（类、接口、基本类型）的父类的Class
3.全部的构造器
●public Constructor< T>[] getConstructors()
返回此 Class 对象所表示的类的所有public构造方法
●public Constructor< T>[] getDeclaredConstructors()
返回此 Class 对象表示的类声明的所有构造方法
Constructor类中：
●取得修饰符: public int getModifiers();
●取得方法名称: public String getName();
●取得参数的类型：public Class[] getParameterTypes();
4.全部的方法
●public Method[] getDeclaredMethods()
返回此Class对象所表示的类或接口的全部方法
●public Method[] getMethods()
返回此Class对象所表示的类或接口的public的方法
Method类中：
●public Class getReturnType() 取得 全部的返回值
●public Class[] getParameterTypes() 取得 全部的参数
●public int getModifiers() 取得 修饰符
●public Class[] getExceptionTypes() 取得异常信息
5.全部的Field
●public Field[] getFields()
返回此Class对象所表示的类或接口的public的Field
●public Field[] getDeclaredFields()
返回此Class对象所表示的类或接口的全部Field
Field方法中：
●public int getModifiers() 以整数形式返回此Field的修饰符
●public Class getType() 得到Field的属性类型
●public String getName() 返回Field的名称
6. Annotation相关
get Annotation(Class< T> annotationClass)
getDeclaredAnnotations()
7.泛型相关
●获取父类泛型类型：Type getGenericSuperclass()
●泛型类型：ParameterizedType
●获取实际的泛型类型参数数组：getActualTypeArguments()
==8.类所在的包 ==
Package getPackage()

五、调用运行时类的指定结构

1. 调用指定方法
①通过Class类的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取一个Method对象，设置此方法所需要的参数类型
②之后使用Object invoke(Object obj, Object[] args)进行调用，并向方法中传递要设置的obj对象的参数信息
2. 调用指定属性
通过Field类提供的set()和get()方法
●public Field getField(String name) 返回此Class对象表示的类或接口的指定的public的Field
●public Field getDeclaredField(String name)返回此Class对象表示的类或接口的指定的Field
在Field中
●public Object get(Object obj) 取得指定对象obj上此Field的属性内容
●public void set(Object obj,Object value) 设置指定对象obj上此Field的属性内容

总结：康师傅讲的课真是yyds，看的津津有味
作者算是一名Java初学者，文章如有错误，欢迎评论私信指正，一起学习~~
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