05-反射

  • java.lang.Class:是反射的源头
  • 如何获取Class的实例(3种)必会的
  • 创建运行时类对象
  • 通过反射获取类的完整结构
  • 调用运行时类指定的属性
  • ClassLoader

java.lang.Class:是反射的源头

我们创建一个类,通过编译,生成对应的.calss文件,之后使用java.exe加载(jvm的类加载器)此.class文件,此.class文件加载到内存以后,就是一个运行时类,存在缓存区,那么这个运行时类的本身就是一个class的实例

  • 每一个运行时类只加载一次
  • 有了Class实例以后,我们才可以进行如下的操作:
    • 创建对应的运行时类的对象(重点)
    • 可以获取对象的运行时类的完整结构(属性、方法、构造器、内部类、、、)(理解)
    • 调用对应的运行时类的指定的结构(属性、方法)(重点)
  1. 在反射以前,如何创建一个类的对象,并调用其中的方法属性
public void test1() {
        Person p = new Person();
        p.setAge(10);
        p.setName("AA");
        p.show();
        System.out.println(p);
    }

  1. 有了反射,可以通过反射创建一个类的对象,并调用其中的方法
public void test2() throws Exception {
        
        Class clazz = Person.class;
        
        //1.创建clazz对应的运行时类Person类的对象
        Person p = (Person)clazz.newInstance();
        System.out.println(p);
        
        //2.通过反射调用运行时类的指定属性,public name的修改方式
        Field f1 = clazz.getField("name");
        f1.set(p, "LiuDaHua");
        System.out.println(p);
        
        //private age的方式
        Field f2 = clazz.getDeclaredField("age");
        // 私有的属性是设置这个
        f2.setAccessible(true);
        f2.set(p, 20);
        System.out.println(p);
        
        //3.通过反射调用运行时类的指定方法
        Method m1 = clazz.getMethod("show");
        m1.invoke(p);
        
        Method m2 = clazz.getMethod("display", String.class);
        m2.invoke(p, "cn");
        
    }
    

如何获取Class的实例(3种)必会的

  1. 调用运行时类本身的.class属性
Class clazz = Person.class;
System.out.println(clazz.getName());
        
Class clazz1 = String.class;
System.out.println(clazz1.getName());
//com.md.a.Person
//java.lang.String

2.通过运行时类的对象获取

Person p = new Person();
Class clazz2 = p.getClass();
System.out.println(clazz2.getName());
//com.md.a.Person
  1. 通过Class的静态方法获取,通过此方式,体会反射的动态性
String className = "com.atguigu.java.Person";
        
Class clazz4 = Class.forName(className);       
System.out.println(clazz4);


  1. 通过类的加载器
ClassLoader classLoader = this.getClass().getClassLoader();
Class clazz5 = classLoader.loadClass(className);
System.out.println(clazz5.getName());
  1. 整个代码
public void test4() throws Exception {
        //1.调用运行时类本身的.class属性
        Class clazz = Person.class;
        System.out.println(clazz.getName());
        
        Class clazz1 = String.class;
        System.out.println(clazz1.getName());
        
        //2.通过运行时类的对象获取
        Person p = new Person();
        Class clazz2 = p.getClass();
        System.out.println(clazz2.getName());
        
        //3.通过Class的静态方法获取,通过此方式,体会反射的动态性
        String className = "com.atguigu.java.Person";
        
        Class clazz4 = Class.forName(className);
        System.out.println(clazz4);
        
        
        //4.通过类的加载器
        ClassLoader classLoader = this.getClass().getClassLoader();
        Class clazz5 = classLoader.loadClass(className);
        System.out.println(clazz5.getName());
    }
    

创建运行时类对象

  1. 获取Class的实例(三种方式)
String className = "com.atguigu.java.Person";
Class clazz = Class.forName(className);
  1. 创建运行时类对象
    创建对应的运行时类的对象,使用的是newInstance()实际上就是运用了运行时类的空参数的构造器

  2. 要想能够创建成功

    • 要求对应的运行时类要有空参数的构造器
    • 构造器的权限修饰符的权限要足够
Object obj = clazz.newInstance();//调用的是空参构造器
Person p = (Person)obj;
System.out.println(p);
  1. 全部代码
public void test1() throws Exception {
        //获取Class的实例
        String className = "com.atguigu.java.Person";
        Class clazz = Class.forName(className);
        
        
        //创建对应的运行时类的对象,使用的是newInstance(),实际上就是运用了运行时类的空参数的构造器
        //要想能够创建成功,①要求对应的运行时类要有空参数的构造器,②构造器的权限修饰符的权限要足够
        Object obj = clazz.newInstance();//调用的是空参构造器
        Person p = (Person)obj;
        System.out.println(p);
    }

通过反射获取类的完整结构

  1. 获取运行时类的属性
    • getFields() 返回 :表示公共字段的 Field 对象的数组,只能获取运行时类中以及父类中声明的为public的属性
Field[] fiels = clazz.getFields();
for(int i=0;i
  • getDeclaredFields() :获取运行时类本身声明的所有的属性
Field[] fiels1 = clazz.getDeclaredFields();
for(int i=0;i
  1. 获取属性的各个部分的内容
    权限修饰符 变量类型 变量名
    • 获取每个属性的权限修饰符
Field[] field = clazz.getDeclaredFields();
    for(Field i:field) {
    //1.获取每个属性的权限修饰符
        int a = i.getModifiers();
        String str1 = Modifier.toString(a);
        System.out.print(str1+"   ");
    }
  • 获取属性的变量类型
Field[] field = clazz.getDeclaredFields();
        for(Field i:field) {
        //2.获取属性的变量类型
        Class type = i.getType();
        System.out.print(type+"  ");
    }
  • 获取属性名
Class clazz = Person.class;
        Field[] field = clazz.getDeclaredFields();
        for(Field i:field) {
        //3.获取属性名
        System.out.print(i.getName());
        System.out.println();
    }
    
  1. 获取运行时类的方法
    • getMethods() 获取运行时类及其父类中所有声明为public的方法
Class clazz = Person.class;
Method[] m1 = clazz.getMethods();
    for(Method m:m1) {
    System.out.println(m);
    }
  • getDeclaredMethods() 获取运行时类本身声明的所有的方法
Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
    for(int i=0;i
  1. 获取方法的各个部分的内容
    注解 权限修饰符 返回值类型 方法名 形参列表 异常
    • 注解
Class clazz = Person.class;
        
    Method[] m1 = clazz.getMethods();
    for(Method m:m1) {
    Annotation[] an = m.getAnnotations();
    for(Annotation a:an) {
        System.out.println(a);
    }
}
  • 权限修饰符
int a = m.getModifiers();
String str1 = Modifier.toString(a);
System.out.print(str1+"  ");

  • 返回值类型
Class return1 = m.getReturnType();
System.out.print(return1+"  ");

  • 方法名
System.out.print(m.getName()+"   ");

  • 形参列表
System.out.print("(");
Class[] params = m.getParameterTypes();
for(Class p : params) {
    System.out.print(p.getName());
}
System.out.println(")"+"   ");

  • 抛的异常
Class[] ex = m.getExceptionTypes();
    for(Class e:ex) {
        System.out.print(e.getName());
    }
 //   for(int i=0;i
  • 获取构造器
    @Test
    public void test5() throws Exception {
        
        Class clazz = Class.forName("com.atguigu.java.Person");
        
        Constructor[] cons = clazz.getDeclaredConstructors();
        for(Constructor c : cons) {
            System.out.println(c);
        }
        
    
    }

  • 获取运行时类的父类
    @Test
    public void test6() {
        Class clazz = Person.class;
        Class super1 = clazz.getSuperclass();
        System.out.println(super1);
    }
  • 获取带泛型的父类
@Test
    public void test7() {
        Class clazz = Person.class;
        Type type1 = clazz.getGenericSuperclass();
        System.out.println(type1);
    }

  • 获取父类的泛型
@Test
    public void test8() {
        Class clazz = Person.class;
        Type type1 = clazz.getGenericSuperclass();
        
        ParameterizedType param= (ParameterizedType)type1;
        Type[] ars = param.getActualTypeArguments();
        System.out.println((Class)ars[0]);
    }

  • 获取实现的接口
@Test
    public void test9() {
        Class clazz = Person.class;
        Class[] i = clazz.getInterfaces();
        for(Class a:i) {
            System.out.println(a);
        }
    }

  • 获取所在的包
@Test
    public void test10() {
        Class clazz = Person.class;
        Package p = clazz.getPackage();
        System.out.println(p);
    }

  1. 全部代码如下:
package com.atguigu.java;

import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;

import org.junit.Test;

/**
 * 通过反射获取类的完整结构
 * 
 * @author MD
 *
 */
public class TestField {

    
    /**
     * 1.获取运行时类的属性
     */
    @Test
    public void test1() {
        Class clazz = Person.class;
        
        //1.getFields() 返回 :表示公共字段的 Field 对象的数组 
        // 只能获取运行时类中以及父类中声明的为public的属性
//      Field[] fiels = clazz.getFields();
//      for(int i=0;i

调用运行时类指定的属性#

  1. 获取指定的属性

getField(String fieldName):获取运行时类中声明为public的指定的属性名为fieldName的属性

Field name = clazz.getField("name");
  1. 创建运行时类的对象
Person p = (Person) clazz.newInstance();
System.out.println(p);

  1. 将运行时类的指定属性赋值
name.set(p, "Jerry");
System.out.println(p);

  1. 给age赋值,private需要注意

getDeclareField(String fieldName):获取运行时类中指明为filedName的属性

Field age = clazz.getDeclaredField("age");
    //由于属性权限修饰符的限制,为了保证可以给属性赋值,需要在操作前使得此属性可被操作
    age.setAccessible(true);//私有的设置成可以访问的
    age.set(p,1);
    System.out.println(p);

  1. 给id赋值,默认的修饰符
    Field id = clazz.getDeclaredField("id");
    id.set(p,10);
    System.out.println(p);

  1. 调用运行时类中指定的方法
    • getMethod(String methodName,Class...params)获取指定的public方法,方法名,参数列表
Class clazz = Person.class;
Method m1 = clazz.getMethod("show");

  • 创建运行时类的对象
Person p =(Person)clazz.newInstance();

  • 和属性相似,这里是invoke关键字里面是对象和参数列表,或许还有返回值,用Object接收
Object returnVal = m1.invoke(p);
System.out.println(returnVal);//没返回值的打印为null

  • 获取toString()有返回值的
Method m2 = clazz.getMethod("toString");
Object returnVal1 = m2.invoke(p);
System.out.println(returnVal1);

  • 获取display()带参数的
Method m3 = clazz.getMethod("display",String.class);
m3.invoke(p, "china");

  • 获取info()静态的方法
Method m4 = clazz.getMethod("info");
m4.invoke(Person.class);

  • 获取Test() 私有的带参数的有返回值的
Method m5 = clazz.getDeclaredMethod("Test",String.class,Integer.class);
m5.setAccessible(true);
Object o = m5.invoke(p,"测试",5);
System.out.println(o);

  1. 调用指定的构造器,创建类对象
public void test3() throws InstantiationException, Exception {
        Class clazz = Person.class;
        Constructor cons = clazz.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
        cons.setAccessible(true);
        Person p = (Person)cons.newInstance("迪丽热巴",20);
        System.out.println(p);
    }

  1. 全部代码
package com.atguigu.java;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

import org.junit.Test;

/**
 * ******调用对应的运行时类的指定的结构(属性、方法)
 * @author MD
 *
 */
public class TestField1 {

    
    /**
     * 调用运行时类指定的属性
     * @throws Exception 
     * @throws NoSuchFieldException 
     */
    
    @Test
    public void test1() throws Exception {
        Class clazz = Person.class;
        
        //1.获取指定的属性
        //getField(String fieldName):获取运行时类中声明为public的指定的属性名为fieldName的属性
        Field name = clazz.getField("name");
        //2.创建运行时类的对象
        Person p = (Person) clazz.newInstance();
        System.out.println(p);
        //3.将运行时类的指定属性赋值
        name.set(p, "Jerry");
        System.out.println(p);
        
        
        
        
        
        //给age赋值,private需要注意
        //getDeclareField(String fieldName):获取运行时类中指明为filedName的属性
        Field age = clazz.getDeclaredField("age");
        //由于属性权限修饰符的限制,为了保证可以给属性赋值,需要在操作前使得此属性可被操作
        age.setAccessible(true);//私有的设置成可以访问的
        age.set(p,1);
        System.out.println(p);
        
        
        
        //给id赋值,默认的修饰符
        Field id = clazz.getDeclaredField("id");
        id.set(p,10);
        System.out.println(p);
        
    }
    
    
    /**
     * 调用运行时类中指定的方法
     * @throws Exception 
     * @throws NoSuchMethodException 
     */
    @Test
    public void test2() throws NoSuchMethodException, Exception {
        Class clazz = Person.class;
        
        //getMethod(String methodName,Class...params)获取指定的public方法,方法名,参数列表
        Method m1 = clazz.getMethod("show");
        
        //创建运行时类的对象
        Person p =(Person)clazz.newInstance();
        
        //和属性相似,这里是invoke关键字里面是对象和参数列表,或许还有返回值,用Object接收
        Object returnVal = m1.invoke(p);
        System.out.println(returnVal);
        
        
        
        //获取toString()有返回值的
        Method m2 = clazz.getMethod("toString");
        Object returnVal1 = m2.invoke(p);
        System.out.println(returnVal1);
    
        
        //获取display()带参数的
        Method m3 = clazz.getMethod("display",String.class);
        m3.invoke(p, "china");
        
        
        //获取info()静态的方法
        Method m4 = clazz.getMethod("info");
        m4.invoke(Person.class);
        
        
        //获取Test() 私有的带参数的有返回值的
        Method m5 = clazz.getDeclaredMethod("Test",String.class,Integer.class);
        m5.setAccessible(true);
        Object o = m5.invoke(p,"测试",5);
        System.out.println(o);
        
    }
    
    
    
    /**
     * 调用指定的构造器,创建类对象
     * @throws Exception 
     * @throws InstantiationException 
     */
    
    @Test
    public void test3() throws InstantiationException, Exception {
        Class clazz = Person.class;
        
        
        Constructor cons = clazz.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
        cons.setAccessible(true);
        Person p = (Person)cons.newInstance("迪丽热巴",20);
        System.out.println(p);
        

    }
        
}


ClassLoader

类加载器是用来把类(class)装载进内存的

  1. 获取一个系统类加载器
ClassLoader loader1 = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(loader1);
  1. 获取系统类加载器的父类加载器,即扩展类加载器
ClassLoader loader2 = loader1.getParent();
System.out.println(loader2);
  1. 获取扩展类加载器的父类加载器,即引导类加载器,加载的是核心库,打印为null
ClassLoader loader3 = loader2.getParent();
System.out.println(loader3);
  1. 测试当前类由哪个类加载器进行加载
Class clazz1 = Person.class;
ClassLoader loader4 = clazz1.getClassLoader();
System.out.println(loader4);//系统类加载器
  1. 面试题
    描述一下JVM加载class文件的原理机制?

    • JVM中类的装载是由ClassLoader和它的子类来实现的,Java ClassLoader 是一个重要的Java运行时系统组件。它负责在运行时查找和装入类文件的类。
  2. 总代码如下

public void test5() {
        
        //1.获取一个系统类加载器
        ClassLoader loader1 = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(loader1);
        
        //2.获取系统类加载器的父类加载器,即扩展类加载器
        ClassLoader loader2 = loader1.getParent();
        System.out.println(loader2);
        
        //3.获取扩展类加载器的父类加载器,即引导类加载器,加载的是核心库,打印为null
        ClassLoader loader3 = loader2.getParent();
        System.out.println(loader3);
        
        //4.测试当前类由哪个类加载器进行加载
        Class clazz1 = Person.class;
        ClassLoader loader4 = clazz1.getClassLoader();
        System.out.println(loader4);//系统类加载器
        
        
        
    }

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