反射机制_java反射机制 - CSDN
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  • JAVA中的反射机制

    万次阅读 多人点赞 2014-01-08 22:35:03
    反射,当时经常听他们说,自己也看过一些资料,也可能在设计模式中使用过,但是感觉对它没有一个较深入的了解,这次重新学习了一下,感觉还行吧!  一,先看一下反射的概念:   主要是指程序可以访问,检测和...

               反射,当时经常听他们说,自己也看过一些资料,也可能在设计模式中使用过,但是感觉对它没有一个较深入的了解,这次重新学习了一下,感觉还行吧!


               一,先看一下反射的概念:

                  主要是指程序可以访问,检测和修改它本身状态或行为的一种能力,并能根据自身行为的状态和结果,调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。

                 反射是java中一种强大的工具,能够使我们很方便的创建灵活的代码,这些代码可以再运行时装配,无需在组件之间进行源代码链接。但是反射使用不当会成本很高!

                 看概念很晕的,继续往下看。

     

          二,反射机制的作用:

                  1,反编译:.class-->.java

                  2,通过反射机制访问java对象的属性,方法,构造方法等;

                 这样好像更容易理解一些,下边我们具体看怎么实现这些功能。


          三,在这里先看一下sun为我们提供了那些反射机制中的类:

    java.lang.Class;                

    java.lang.reflect.Constructor; java.lang.reflect.Field;        

    java.lang.reflect.Method;

    java.lang.reflect.Modifier;


                很多反射中的方法,属性等操作我们可以从这四个类中查询。还是哪句话要学着不断的查询API,那才是我们最好的老师。


             四,具体功能实现:

                    1,反射机制获取类有三种方法,我们来获取Employee类型

    //第一种方式:
    Classc1 = Class.forName("Employee");
    //第二种方式:
    //java中每个类型都有class 属性.
    Classc2 = Employee.class;
     
    //第三种方式:
    //java语言中任何一个java对象都有getClass 方法
    Employeee = new Employee();
    Classc3 = e.getClass(); //c3是运行时类 (e的运行时类是Employee)

     

        2,创建对象:获取类以后我们来创建它的对象,利用newInstance

                Class c =Class.forName("Employee");
     
                //创建此Class 对象所表示的类的一个新实例
                Objecto = c.newInstance(); //调用了Employee的无参数构造方法.


        3,获取属性:分为所有的属性和指定的属性:

          a,先看获取所有的属性的写法:

    //获取整个类
    			Class c = Class.forName("java.lang.Integer");
    		      //获取所有的属性?
    			Field[] fs = c.getDeclaredFields();
    	 
    	               //定义可变长的字符串,用来存储属性
    			StringBuffer sb = new StringBuffer();
    	        //通过追加的方法,将每个属性拼接到此字符串中
    			//最外边的public定义
    			sb.append(Modifier.toString(c.getModifiers()) + " class " + c.getSimpleName() +"{\n");
    	        //里边的每一个属性
    			for(Field field:fs){
    				sb.append("\t");//空格
    				sb.append(Modifier.toString(field.getModifiers())+" ");//获得属性的修饰符,例如public,static等等
    				sb.append(field.getType().getSimpleName() + " ");//属性的类型的名字
    				sb.append(field.getName()+";\n");//属性的名字+回车
    			}
    	
    			sb.append("}");
    	
    			System.out.println(sb);
    

           b,获取特定的属性,对比着传统的方法来学习:


    public static void main(String[] args) throws Exception{
    			
    	//以前的方式:
    	/*
    	User u = new User();
    	u.age = 12; //set
    	System.out.println(u.age); //get
    	*/
    			
    	//获取类
    	Class c = Class.forName("User");
    	//获取id属性
    	Field idF = c.getDeclaredField("id");
    	//实例化这个类赋给o
    	Object o = c.newInstance();
    	//打破封装
    	idF.setAccessible(true); //使用反射机制可以打破封装性,导致了java对象的属性不安全。
    	//给o对象的id属性赋值"110"
    	idF.set(o, "110"); //set
    	//get
    	System.out.println(idF.get(o));
    }
    

     4,获取方法,和构造方法,不再详细描述,只来看一下关键字:

    方法关键字

    含义

    getDeclaredMethods()

    获取所有的方法

    getReturnType()

    获得方法的放回类型

    getParameterTypes()

    获得方法的传入参数类型

    getDeclaredMethod("方法名",参数类型.class,……)

    获得特定的方法

     

     

    构造方法关键字

    含义

    getDeclaredConstructors()

    获取所有的构造方法

    getDeclaredConstructor(参数类型.class,……)

    获取特定的构造方法

     

     

    父类和父接口

    含义

    getSuperclass()

    获取某类的父类

    getInterfaces()

    获取某类实现的接口

      

             这样我们就可以获得类的各种内容,进行了反编译。对于JAVA这种先编译再运行的语言来说,反射机制可以使代码更加灵活,更加容易实现面向对象。

     

      五,反射加配置文件,使我们的程序更加灵活:

                 在设计模式学习当中,学习抽象工厂的时候就用到了反射来更加方便的读取数据库链接字符串等,当时不是太理解,就照着抄了。看一下.NET中的反射+配置文件的使用:

                 当时用的配置文件是app.config文件,内容是XML格式的,里边填写链接数据库的内容:

              <configuration>
    			<appSettings>
    				<add     key=""  value=""/>
    			</appSettings>
                </configuration>
    

     反射的写法:   

      assembly.load("当前程序集的名称").CreateInstance("当前命名空间名称".要实例化的类名);

     

              这样的好处是很容易的方便我们变换数据库,例如我们将系统的数据库从SQL Server升级到Oracle,那么我们写两份D层,在配置文件的内容改一下,或者加条件选择一下即可,带来了很大的方便。

                

             当然了,JAVA中其实也是一样,只不过这里的配置文件为.properties,称作属性文件。通过反射读取里边的内容。这样代码是固定的,但是配置文件的内容我们可以改,这样使我们的代码灵活了很多!


        综上为,JAVA反射的再次学习,灵活的运用它,能够使我们的代码更加灵活,但是它也有它的缺点,就是运用它会使我们的软件的性能降低,复杂度增加,所以还要我们慎重的使用它。

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  • Java反射机制的原理和用途

    万次阅读 多人点赞 2019-03-03 08:16:12
    看了好多关于Java反射机制的文章,大多都太过官方,消化起来比较稍显费劲,本篇,我会依据自己的理解去阐述什么是Java的反射机制,反射用在什么地方,以及怎么来使用? 开篇前,我们还是要了解一下,什么是Java的...

    看了好多关于Java反射机制的文章,大多都太过官方,消化起来比较稍显费劲,本篇,我会依据自己的理解去阐述什么是Java的反射机制,反射用在什么地方,以及怎么来使用?

     

    开篇前,我们还是要了解一下,什么是Java的反射机制:

     

     

    “程序运行时,允许改变程序结构或变量类型,这种语言称为动态语言”。从这个观点看,Perl、Python看过我写的Python3学习系列的博文,不止一次突出Python动态语言的特点)、Ruby是动态语言,C++、Java、C#不是动态语言。但是JAVA有着一个非常突出的动态相关机制——Reflection(反射),用在Java身上指的是可以于运行时加载探知使用编译期间完全未知的classes。换句话说,Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class,获悉其完整构造(但不包括methods定义),并生成其对象实体(newInstance)或对其fields设值,或唤起(invoke)其methods方法。

    注意 方法的声明和定义不是一回事,
    声明:public string Method(string parm1,int param2,...)
    定义:public string Method(string parm1,int param2,...)
              {
                    // do something
              }


    反射用在什么地方?


    由于,我们还不清楚反射究竟是什么玩意,怎么用,是不是我们平时写代码的时候会用得上? 这些,都不知道的话,我们也没法定论,这个Java反射机制,用在什么地方比较和合适(注意,一项技术的诞生,一定是为了方便另一项技术的使用,否则会失去本身存在的意义!)


    因此,我们先来说一下,反射怎么用?

     



    一、反射的应用



           我们可能听过,Java编写的程序,一次编译,到处运行。这也是Java程序为什么是无关平台的所在,原因在于,java的源代码会被编译成.class文件字节码,只要装有Java虚拟机JVM的地方(Java提供了各种不同平台上的虚拟机制,第一步由Java IDE进行源代码编译,得到相应类的字节码.class文件,第二步,Java字节码由JVM执行解释给目标计算机,第三步,目标计算机将结果呈现给我们计算机用户;因此,Java并不是编译机制,而是解释机制),.class文件畅通无阻。

           Java的反射机制,操作的就是这个.class文件,首先加载相应类的字节码(运行eclipse的时候,.class文件的字节码会加载到内存中),随后解剖(反射 reflect)出字节码中的构造函数、方法以及变量(字段),或者说是取出,我们先来定义一个类Animal,里面定义一些构造函数,方法,以及变量:




    Animal.java:

     

    package com.appleyk.reflect;
    
    public class Animal {
    
    	public String name ="Dog";
    	private int   age  =30 ;
    	
    	//默认无参构造函数
    	public Animal(){
    		System.out.println("Animal");
    	}
    	
    	//带参数的构造函数 
    	public Animal(String name , int age){
    		System.out.println(name+","+age);
    	}
    	
    	//公开 方法  返回类型和参数均有
    	public String sayName(String name){
    		return "Hello,"+name;
    	}
    	
    }
    

     


     



    我们再定义一个测试类:

    ReflectTest.java

     

    package com.appleyk.test;
    
    public class ReflectTest {
     
    	public static void main(String args[]) throws Exception{
    		
    		//do something 
    	}
      
    }
    




     




    我们运行一下我们的项目,会发现如下:



     


    对应内存中就是:




     


     

    我们借助javap命令查看一下,这个Animal.class里面的内容是什么:

     

    F:\Java\ReflectClass\bin\com\appleyk\reflect>javap -c Animal.class
    Compiled from "Animal.java"
    public class com.appleyk.reflect.Animal {
      public java.lang.String name;
    
      public com.appleyk.reflect.Animal();
        Code:
           0: aload_0
           1: invokespecial #12                 // Method java/lang/Object."<init>":
    ()V
           4: aload_0
           5: ldc           #14                 // String Dog
           7: putfield      #16                 // Field name:Ljava/lang/String;
          10: aload_0
          11: bipush        30
          13: putfield      #18                 // Field age:I
          16: getstatic     #20                 // Field java/lang/System.out:Ljava/
    io/PrintStream;
          19: ldc           #26                 // String Animal
          21: invokevirtual #28                 // Method java/io/PrintStream.printl
    n:(Ljava/lang/String;)V
          24: return
    
      public com.appleyk.reflect.Animal(java.lang.String, int);
        Code:
           0: aload_0
           1: invokespecial #12                 // Method java/lang/Object."<init>":
    ()V
           4: aload_0
           5: ldc           #14                 // String Dog
           7: putfield      #16                 // Field name:Ljava/lang/String;
          10: aload_0
          11: bipush        30
          13: putfield      #18                 // Field age:I
          16: getstatic     #20                 // Field java/lang/System.out:Ljava/
    io/PrintStream;
          19: new           #39                 // class java/lang/StringBuilder
          22: dup
          23: aload_1
          24: invokestatic  #41                 // Method java/lang/String.valueOf:(
    Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;
          27: invokespecial #47                 // Method java/lang/StringBuilder."<
    init>":(Ljava/lang/String;)V
          30: ldc           #49                 // String ,
          32: invokevirtual #51                 // Method java/lang/StringBuilder.ap
    pend:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
          35: iload_2
          36: invokevirtual #55                 // Method java/lang/StringBuilder.ap
    pend:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
          39: invokevirtual #58                 // Method java/lang/StringBuilder.to
    String:()Ljava/lang/String;
          42: invokevirtual #28                 // Method java/io/PrintStream.printl
    n:(Ljava/lang/String;)V
          45: return
    
      public java.lang.String sayName(java.lang.String);
        Code:
           0: new           #39                 // class java/lang/StringBuilder
           3: dup
           4: ldc           #64                 // String Hello,
           6: invokespecial #47                 // Method java/lang/StringBuilder."<
    init>":(Ljava/lang/String;)V
           9: aload_1
          10: invokevirtual #51                 // Method java/lang/StringBuilder.ap
    pend:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
          13: invokevirtual #58                 // Method java/lang/StringBuilder.to
    String:()Ljava/lang/String;
          16: areturn
    }

     




    我们发现,字节码里面包含了类Animal的构造函数、变量以及方法,但注意,全都是public类型的,我们的定义的类的私有变量 private int   age  =30 哪去了?当然,既然是类的私有部分,肯定不会暴露在外面的,但是不阻碍我们通过反射获得字节码中的私有成员(本篇只举例说明私有变量(字段field),其他私有类成员同理)。

    我们的类Animal在Anima.java中定义,但在Animal.class文件中,我们的Animal类阐述如下:



     




    下面,我们来写一段demo,来演示一下,如何使用反射机制,将.class文件中的类加载出来,并解剖出字节码中对应类的相关内容(构造函数、属性、方法):

    看代码前,我们学两个小技巧:



    (1)获得类的完全限定名:




     

    copy以后,直接paste

     




    (2)自动生成返回值对象

     




     

     

    ReflectTest.java:

     

    package com.appleyk.test;
    
    import java.lang.reflect.Constructor;
    
    import com.appleyk.reflect.Animal;
    
    public class ReflectTest {
     
    	public static void main(String args[]) throws Exception{
    		
    		//do something 
    		//1、加载类 ,指定类的完全限定名:包名+类名
    		 Class c1 = Class.forName("com.appleyk.reflect.Animal");
    		 System.out.println(c1);//打印c1,发现值和字节码中的类的名称一样
    		
    		 //2、解刨(反射)类c1的公开构造函数,且参数为null 
    		 Constructor ctor1= c1.getConstructor();
    		 
    		//3、构造函数的用途,就是创建类的对象(实例)的
    		//除了私有构造函数外(单列模式,禁止通过构造函数创建类的实例,保证一个类只有一个实例)
    		//ctor1.newInstance()默认生成一个Object对象,我们需要转化成我们要的Animal类对象
    		// Object a1 = ctor1.newInstance();
    		 Animal a1 = (Animal)ctor1.newInstance(); 
    		
    		//4、证明一下a1确实是Animal的实例,我们通过访问类中的变量来证明
    		 System.out.println(a1.name);
    	}
      
    }
    

     





    我们看下,上述demo 的执行结果:



     

     


     

     

    我们接着走,获得类中的变量(字段)和方法,两种方式,一个是getXXX,一个是getDeclaredXXX,二者是有区别的,下面demo注释的很详细,并且,我们使用反射出的字段和方法,去获取相应实例的字段值和唤起方法(相当于执行某实例的方法),我们看下完整版demo:

     

    加强版的 ReflectTest.java

     

    package com.appleyk.test;
    
    import java.lang.reflect.Constructor;
    import java.lang.reflect.Field;
    import java.lang.reflect.Method;
    
    import com.appleyk.reflect.Animal;
    
    public class ReflectTest {
    
    	public static void main(String args[]) throws Exception {
    
    		// do something
    
    		System.out.println("A(无参构造函数)--加载类、反射类的构造函数、利用构造函数new一个Animal实例instance--");
    
    		// 1、加载类 ,指定类的完全限定名:包名+类名
    		Class c1 = Class.forName("com.appleyk.reflect.Animal");
    		System.out.println(c1);// 打印c1,发现值和字节码中的类的名称一样
    
    		// 2.a、解刨(反射)类c1的公开构造函数,且参数为null
    		Constructor ctor1 = c1.getConstructor();
    
    		// 3、构造函数的用途,就是创建类的对象(实例)的
    		// 除了私有构造函数外(单列模式,禁止通过构造函数创建类的实例,保证一个类只有一个实例)
    		// ctor1.newInstance()默认生成一个Object对象,我们需要转化成我们要的Animal类对象
    		// Object a1 = ctor1.newInstance();
    		Animal a1 = (Animal) ctor1.newInstance();
    
    		// 4、证明一下a1确实是Animal的实例,我们通过访问类中的变量来证明
    		System.out.println(a1.name);
    
    		System.out.println("A(有参构造函数)--加载类、反射类的构造函数、利用构造函数new一个Animal实例instance--");
    		// 2.b、 解刨(反射)类c1的公开构造函数,参数为string和int
    		Constructor ctor2 = c1.getConstructor(String.class, int.class);
    		Animal a2 = (Animal) ctor2.newInstance("Cat", 20);
    
    		System.out.println("B--获得本类中的所有的字段----------------------------");
    
    		// 5、获得类中的所有的字段 包括public、private和protected,不包括父类中申明的字段
    		Field[] fields = c1.getDeclaredFields();
    		for (Field field : fields) {
    			System.out.println(field);
    
    		}
    
    		System.out.println("C--获得本类中的所有公有的字段,并获得指定对象的字段值-----");
    
    		// 6、获得类中的所有的公有字段
    		fields = c1.getFields();
    		for (Field field : fields) {
    			System.out.println(field + ", 字段值 = " + field.get(a1));
    			// 注意:私有变量值,无法通过field.get(a1)进行获取值
    			// 通过反射类中的字段name,修改name的值(注意,原值在类中name="Dog")
    			// 如果,字段名称等于"name",且字段类型为String,我们就修改字段的值,也就是类中变量name的值
    			if (field.getName() == "name" && field.getType().equals(String.class)) {
    				String name_new = (String) field.get(a1);// 记得转换一下类型
    				name_new = "哈士奇";// 重新给name赋值
    				field.set(a1, name_new);// 设置当前实例a1的name值,使修改后的值生效
    			}
    		}
    
    		System.out.println("利用反射出的字段,修改字段值,修改后的name = " + a1.name);
    		System.out.println("D--获取本类中的所有的方法--------------------");
    
    		// 7、获取本类中所有的方法 包括public、private和protected,不包括父类中申明的方法
    		Method[] methods = c1.getDeclaredMethods();
    		for (Method m : methods) {
    			System.out.println(m);// 我们在类Animal中只定义了一个public方法,sayName
    		}
    
    		System.out.println("E--获取本类中的所有的公有方法,包括父类中和实现接口中的所有public方法-----------");
    
    		// 8、获取类中所有公有方法,包括父类中的和实现接口中的所有public 方法
    		methods = c1.getMethods();
    		for (Method m : methods) {
    			System.out.println(m);// 我们在类Animal中只定义了一个public方法,sayName
    		}
    
    		System.out.println("F--根据方法名称和参数类型获取指定方法,并唤起方法:指定所属对象a1,并给对应参数赋值-----------");
    
    		// 9、唤起Method方法(执行) getMethod:第一个参数是方法名,后面跟方法参数的类
    		Method sayName = c1.getMethod("sayName", String.class);
    		System.out.println(sayName.invoke(a1, "Tom"));
    
    	}
    
    }
    

     


    我们看下对应的执行结果:

     

     

     


     

    如果,你对上述执行的结果,一次性接收不了的话,建议将上述测试demo自己亲自敲一遍,先别急着一次性敲完,一点点来,按照序号来,你会发现,反射的机制,无非就是先加载对应字节码中的类,然后,根据加载类的信息,一点点的去解剖其中的内容,不管你是public的还是private的,亦或是本类的还是来自原继承关系或者实现接口中的方法,我们java的反射技术 reflect,均可以将其从字节码中拉回到现实,不仅可以得到字段的名字,我们还可以获得字段的值和修改字段的值,不仅可以得到方法的申明我们还可以拿到方法的定义和唤起方法(执行方法),当然,你会有一个这样的疑惑

     

    为什么new一个对象那么简单,非要用反射技术中的newInstance?

    为什么,我可以直接对象a1. 变量访问变量,却非要用反射那么费劲的获得name字段呢?

    为什么,我几行代码就能搞定的事情,非要用反射呢?

     

     

     

     


     

     

    回到最开始我们讲的地方:

     

     


     

    ok,解密答案之前,我们先来思考一个问题?

     

    假设我们定义了很多类,有Animal、Person、Car..... ,如果我想要一个Animal实例,那我就new Animal(),如果另一个人想要一个Person实例,那么他需要new Person(),当然,另一个说,我只要一个Car实例,于是它要new Car()......这样一来就导致,每个用户new的对象需求不相同,因此他们只能修改源代码,并重新编译才能生效。这种将new的对象写死在代码里的方法非常不灵活,因此,为了避免这种情况的方法,Java提供了反射机制,典型的应用如下:

     

     

     


     

    我们知道Spring的IOC吧,即“控制反转”(通过第三方配置文件实现对 对象的控制)。简单说是将我们设计好的对象交给容器控制,而不是直接交给程序内部进行对象的控制。

     

    比如,在Spring中,我们经常看到:

     

     


     

    针对上述的配置,我们Spring是怎么帮助我们实例化对象,并放到容器中去了呢? 没错,就是通过反射!!!!

     

    我们看下,下面的伪代码实现过程:

     

     

    //解析<bean .../>元素的id属性得到该字符串值为"sqlSessionFactory" 
    	    String idStr = "sqlSessionFactory";  
    	    //解析<bean .../>元素的class属性得到该字符串值为"org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean"  
    	    String classStr = "org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean";  
    	    //利用反射知识,通过classStr获取Class类对象  
    	    Class cls = Class.forName(classStr);  
    	    //实例化对象  
    	    Object obj = cls.newInstance();  
    	    //container表示Spring容器  
    	    container.put(idStr, obj);  
    		
    	    //当一个类里面需要用另一类的对象时,我们继续下面的操作
    	    
    	    //解析<property .../>元素的name属性得到该字符串值为“dataSource”  
    	    String nameStr = "dataSource";  
    	    //解析<property .../>元素的ref属性得到该字符串值为“dataSource”  
    	    String refStr = "dataSource";  
    	    //生成将要调用setter方法名  
    	    String setterName = "set" + nameStr.substring(0, 1).toUpperCase()  
    	            + nameStr.substring(1);  
    	    //获取spring容器中名为refStr的Bean,该Bean将会作为传入参数  
    	    Object paramBean = container.get(refStr);  
    	    //获取setter方法的Method类,此处的cls是刚才反射代码得到的Class对象  
    	    Method setter = cls.getMethod(setterName, paramBean.getClass());  
    	    //调用invoke()方法,此处的obj是刚才反射代码得到的Object对象  
    	    setter.invoke(obj, paramBean);  
    		

     


     

     

    是不是很熟悉,虽然是伪代码,但是和我们本篇讲的反射机制的使用是相同的,现在知道我们的反射机制用在哪了吧,没错就是我们经常提到的Java web框架中,里面就用到了反射机制,只要在代码或配置文件中看到类的完全限定名(包名+类名),其底层原理基本上使用的就是Java的反射机制

     

     

    因此,如果你不做框架的话,基本上是用不到反射机制的,我们大多时候是使用框架的一方,而反射机制都已经在底层实现过了,因此,我们不必担心,我们会写那么复杂的代码。但是,我们必须要理解这种机制的存在!

     

     

     

     

     

     

     

     

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  • Java基础篇:反射机制详解

    万次阅读 多人点赞 2019-12-03 23:51:20
    反射是Java的特征之一,是一种间接操作目标对象的机制,核心是JVM在运行的时候才动态加载类,并且对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法,调用方法/访问属性,不需要提前在编译期知道运行的对象是谁,...

    一、什么是反射:

          反射是Java的特征之一,是一种间接操作目标对象的机制,核心是JVM在运行的时候才动态加载类,并且对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法,调用方法/访问属性,不需要提前在编译期知道运行的对象是谁,他允许运行中的Java程序获取类的信息,并且可以操作类或对象内部属性。程序中对象的类型一般都是在编译期就确定下来的,而当我们的程序在运行时,可能需要动态的加载一些类,这些类因为之前用不到,所以没有加载到jvm,这时,使用Java反射机制可以在运行期动态的创建对象并调用其属性,它是在运行时根据需要才加载。

     

    二、反射的原理:

    下图是类的正常加载过程,反射原理与class对象:

    Class对象的由来是将class文件读入内存,并为之创建一个Class对象。

     

    三、反射的优缺点:

    1、优点:使用反射,我们就可以在运行时获得类的各种内容,进行反编译,对于Java这种先编译再运行的语言,能够让我们很方便的创建灵活的代码,这些代码可以在运行时装配,无需在组件之间进行源代码的链接,更加容易实现面向对象。

    2、缺点:(1)反射会消耗一定的系统资源,因此,如果不需要动态地创建一个对象,那么就不需要用反射;

    (2)反射调用方法时可以忽略权限检查,因此可能会破坏封装性而导致安全问题。

     

    四、反射的用途:

    1、反编译:.class-->.java

    2、通过反射机制访问java对象的属性,方法,构造方法等

    3、当我们在使用IDE,比如Ecplise时,当我们输入一个对象或者类,并想调用他的属性和方法是,一按点号,编译器就会自动列出他的属性或者方法,这里就是用到反射。

    4、反射最重要的用途就是开发各种通用框架。比如很多框架(Spring)都是配置化的(比如通过XML文件配置Bean),为了保证框架的通用性,他们可能需要根据配置文件加载不同的类或者对象,调用不同的方法,这个时候就必须使用到反射了,运行时动态加载需要的加载的对象。

    5、例如,在使用Strut2框架的开发过程中,我们一般会在struts.xml里去配置Action,比如

    <action name="login" class="org.ScZyhSoft.test.action.SimpleLoginAction" method="execute">   
        <result>/shop/shop-index.jsp</result>           
        <result name="error">login.jsp</result>       
    </action>

    比如我们请求login.action时,那么StrutsPrepareAndExecuteFilter就会去解析struts.xml文件,从action中查找出name为login的Action,并根据class属性创建SimpleLoginAction实例,并用Invoke方法来调用execute方法,这个过程离不开反射。配置文件与Action建立了一种映射关系,当View层发出请求时,请求会被StrutsPrepareAndExecuteFilter拦截,然后StrutsPrepareAndExecuteFilter会去动态地创建Action实例。

    比如,加载数据库驱动的,用到的也是反射。

    Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); // 动态加载mysql驱动

     

    五、反射机制常用的类:

    Java.lang.Class;

    Java.lang.reflect.Constructor;

    Java.lang.reflect.Field;

    Java.lang.reflect.Method;

    Java.lang.reflect.Modifier;

     

     

    六、反射的基本使用:

    1、获得Class:主要有三种方法:

    (1)Object-->getClass

    (2)任何数据类型(包括基本的数据类型)都有一个“静态”的class属性

    (3)通过class类的静态方法:forName(String className)(最常用)

    package fanshe;
    
    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();
    		}
    		
    	}
    }
    

    注意,在运行期间,一个类,只有一个Class对象产生,所以打印结果都是true;

    三种方式中,常用第三种,第一种对象都有了还要反射干什么,第二种需要导入类包,依赖太强,不导包就抛编译错误。一般都使用第三种,一个字符串可以传入也可以写在配置文件中等多种方法。

     

    2、判断是否为某个类的示例:

    一般的,我们使用instanceof 关键字来判断是否为某个类的实例。同时我们也可以借助反射中Class对象的isInstance()方法来判断时候为某个类的实例,他是一个native方法。

    public native boolean isInstance(Object obj);

     

    3、创建实例:通过反射来生成对象主要有两种方法:

    (1)使用Class对象的newInstance()方法来创建Class对象对应类的实例。

    Class<?> c = String.class;
    Object str = c.newInstance();

    (2)先通过Class对象获取指定的Constructor对象,再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建对象,这种方法可以用指定的构造器构造类的实例。

    //获取String的Class对象
    Class<?> str = String.class;
    //通过Class对象获取指定的Constructor构造器对象
    Constructor constructor=c.getConstructor(String.class);
    //根据构造器创建实例:
    Object obj = constructor.newInstance(“hello reflection”);

     

    4、通过反射获取构造方法并使用:

    (1)批量获取的方法:
    public Constructor[] getConstructors():所有"公有的"构造方法
    public Constructor[] getDeclaredConstructors():获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)

    (2)单个获取的方法,并调用:
    public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法:
    public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的,或受保护、默认、公有;

    (3) 调用构造方法:

    Constructor-->newInstance(Object... initargs)

    newInstance是 Constructor类的方法(管理构造函数的类)

    api的解释为:newInstance(Object... initargs) ,使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例,并用指定的初始化参数初始化该实例。

    它的返回值是T类型,所以newInstance是创建了一个构造方法的声明类的新实例对象,并为之调用。

    例子:

    Student类:共六个构造方法。

    package fanshe;
    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);
    	}
    }
    

    测试类:

    package fanshe;
    import java.lang.reflect.Constructor;
     
    /*
     * 通过Class对象可以获取某个类中的:构造方法、成员变量、成员方法;并访问成员;
     * 
     * 1.获取构造方法:
     * 		1).批量的方法:
     * 			public Constructor[] getConstructors():所有"公有的"构造方法
                public Constructor[] getDeclaredConstructors():获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)
     * 		2).获取单个的方法,并调用:
     * 			public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法:
     * 			public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的,或受保护、默认、公有; 		
     * 		3).调用构造方法:
     * 			Constructor-->newInstance(Object... initargs)
     */
    public class Constructors {
     
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    		//1.加载Class对象
    		Class clazz = Class.forName("fanshe.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');
    	}
    }
    

    控制台输出:

    **********************所有公有构造方法*********************************
    public fanshe.Student(java.lang.String,int)
    public fanshe.Student(char)
    public fanshe.Student()
    ************所有的构造方法(包括:私有、受保护、默认、公有)***************
    private fanshe.Student(int)
    protected fanshe.Student(boolean)
    public fanshe.Student(java.lang.String,int)
    public fanshe.Student(char)
    public fanshe.Student()
    fanshe.Student(java.lang.String)
    *****************获取公有、无参的构造方法*******************************
    con = public fanshe.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 fanshe.Student(char)
    姓名:男
    

     

    5、获取成员变量并调用:

    Student类:

    package fanshe.field;
     
    public class Student {
    	public Student(){
    		
    	}
    	//**********字段*************//
    	public String name;
    	protected int age;
    	char sex;
    	private String phoneNum;
    	
    	@Override
    	public String toString() {
    		return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex
    				+ ", phoneNum=" + phoneNum + "]";
    	}
    }
    

    测试类:

    package fanshe.field;
    import java.lang.reflect.Field;
    /*
     * 获取成员变量并调用:
     * 
     * 1.批量的
     * 		1).Field[] getFields():获取所有的"公有字段"
     * 		2).Field[] getDeclaredFields():获取所有字段,包括:私有、受保护、默认、公有;
     * 2.获取单个的:
     * 		1).public Field getField(String fieldName):获取某个"公有的"字段;
     * 		2).public Field getDeclaredField(String fieldName):获取某个字段(可以是私有的)
     * 
     * 	 设置字段的值:
     * 		Field --> public void set(Object obj,Object value):
     * 					参数说明:
     * 					1.obj:要设置的字段所在的对象;
     * 					2.value:要为字段设置的值;
     */
    public class Fields {
     
    		public static void main(String[] args) throws Exception {
    			//1.获取Class对象
    			Class stuClass = Class.forName("fanshe.field.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);
    			
    		}
    	}
    

    控制台输出:

    ************获取所有公有的字段********************
    public java.lang.String fanshe.field.Student.name
    ************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************
    public java.lang.String fanshe.field.Student.name
    protected int fanshe.field.Student.age
    char fanshe.field.Student.sex
    private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
    *************获取公有字段**并调用***********************************
    public java.lang.String fanshe.field.Student.name
    验证姓名:刘德华
    **************获取私有字段****并调用********************************
    private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
    验证电话:Student [name=刘德华, age=0, sex=
    

     

    6、获取成员方法并调用:

    Student类:

    package fanshe.method;
     
    public class Student {
    	//**************成员方法***************//
    	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 String show4(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";
    	}
    }
    

    测试类:

    package fanshe.method;
    import java.lang.reflect.Method;
     
    /*
     * 获取成员方法并调用:
     * 
     * 1.批量的:
     * 		public Method[] getMethods():获取所有"公有方法";(包含了父类的方法也包含Object类)
     * 		public Method[] getDeclaredMethods():获取所有的成员方法,包括私有的(不包括继承的)
     * 2.获取单个的:
     * 		public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes):
     * 					参数:
     * 						name : 方法名;
     * 						Class ... : 形参的Class类型对象
     * 		public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
     * 
     * 	 调用方法:
     * 		Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args):
     * 					参数说明:
     * 					obj : 要调用方法的对象;
     * 					args:调用方式时所传递的实参;
    ):
     */
    public class MethodClass {
     
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    		//1.获取Class对象
    		Class stuClass = Class.forName("fanshe.method.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);	
    	}
    }
    

    控制台输出:

    ***************获取所有的”公有“方法*******************
    public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
    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 final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
    public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
    public java.lang.String java.lang.Object.toString()
    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 void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
    private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
    protected void fanshe.method.Student.show2()
    void fanshe.method.Student.show3()
    ***************获取公有的show1()方法*******************
    public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
    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 fanshe.method.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
    

     

    7、反射main方法:

    Student类:

    package fanshe.main;
     
    public class Student {
    	public static void main(String[] args) {
    		System.out.println("main方法执行了。。。");
    	}
    }
    

    测试类:

    package fanshe.main;
    import java.lang.reflect.Method;
     
    /**
     * 获取Student类的main方法、不要与当前的main方法搞混了
     */
    public class Main {
    	
    	public static void main(String[] args) {
    		try {
    			//1、获取Student对象的字节码
    			Class clazz = Class.forName("fanshe.main.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();
    		}
    	}
    }
    

    控制台输出:

    main方法执行了。。。

     

    8、利用发射创建数值:

    数组在Java里是比较特殊的一种类型,它可以赋值给一个Object Reference。

    public static void testArray() throws ClassNotFoundException {
            Class<?> cls = Class.forName("java.lang.String");
            Object array = Array.newInstance(cls,25);
            //往数组里添加内容
            Array.set(array,0,"hello");
            Array.set(array,1,"Java");
            Array.set(array,2,"fuck");
            Array.set(array,3,"Scala");
            Array.set(array,4,"Clojure");
            //获取某一项的内容
            System.out.println(Array.get(array,3));
        }

     

    9、反射方法的其他使用--通过反射运行配置文件内容:

    Student类:

    public class Student {
    	public void show(){
    		System.out.println("is show()");
    	}
    }
    

    配置文件以txt文件为例子:

    className = cn.fanshe.Student
    methodName = show
    

    测试类:

    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileReader;
    import java.io.IOException;
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.util.Properties;
     
    /*
     * 我们利用反射和配置文件,可以使:应用程序更新时,对源码无需进行任何修改
     * 我们只需要将新类发送给客户端,并修改配置文件即可
     */
    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"));//"cn.fanshe.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 String getValue(String key) throws IOException{
    		Properties pro = new Properties();//获取配置文件的对象
    		FileReader in = new FileReader("pro.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
    	}
    }
    

    控制台输出:

    is show()

    需求:

    当我们升级这个系统时,不要Student类,而需要新写一个Student2的类时,这时只需要更改pro.txt的文件内容就可以了。代码就一点不用改动。

    public class Student2 {
    	public void show2(){
    		System.out.println("is show2()");
    	}
    }
    

    配置文件更改为:

    className = cn.fanshe.Student2
    methodName = show2
    

     

    10、反射方法的其他使用--通过反射越过泛型检查:

    泛型用在编译期,编译过后泛型擦除(消失掉),所以是可以通过反射越过泛型检查的

    测试类:

    import java.lang.reflect.Method;
    import java.util.ArrayList;
     
    /*
     * 通过反射越过泛型检查
     * 例如:有一个String泛型的集合,怎样能向这个集合中添加一个Integer类型的值?
     */
    public class Demo {
    	public static void main(String[] args) throws Exception{
    		ArrayList<String> 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);
    		}
    	}
    }
    

    控制台输出:

    aaa
    bbb
    100

     

     

    参考博客:https://blog.csdn.net/sinat_38259539/article/details/71799078(强烈建议观看)

    https://www.sczyh30.com/posts/Java/java-reflection-1/

    https://blog.csdn.net/liujiahan629629/article/details/18013523

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    反射机制: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。

    java反射机制有三个动态特性:

    (1)运行时生成对象实例。

    (2)运行时调用方法.

    (3)运行时更改属性。

    1.反射机制获取类有三种方法

     

    2.反射机制创建类对象


    3.访问类的方法及属性

    总结:使用反射虽然会很大程度上提高代码灵活性,但不能滥用反射,因为 通过反射创建对象时性能稍微低一些。实际上,只有当程序需要动态创建某个类的对象时才会考虑使用反射。通常在开发通用性比较广的框架,基础平台时可能大量使用反射。因为在很多java框架中都需要根据配置信息创建Java对象,从配置文件读取的只是某个类的字符串类名,程序员需要根据字符串来创建对应的实例,就必须使用java.

    
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