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  • 反射机制

    2019-07-11 10:27:44
    反射,在程序运行过程中动态的创建对象,举个例子,servlet类是我们实现,但其对象是Tomcat创建的,原理为反射。 只要知道类的全路径,就可以使用它的字节码创建对象,反射打破了封装性,也就是说不管你是不是私有,...

    反射,在程序运行过程中动态的创建对象,举个例子,servlet类是我们实现,但其对象是Tomcat创建的,原理为反射。
    只要知道类的全路径,就可以使用它的字节码创建对象,反射打破了封装性,也就是说不管你是不是私有,在反射面前统统不好使。是不是有一丝屌爆了。。。
    Class类是反射的起源和入口,继承Object。
    反射是底层框架的支撑,比如spring中xml配置文件里的全限定名,都是反射,必须全路径。
    字节码文件即.class文件,JVM执行字节码文件就是把它加载到内存中变成Class对象,这个又和类的加载机制有关,然后通过这个类的Class对象来创建类的实例,反射基于字节码文件实现。
    那么JVM什么时候加载字节码文件呢?听我娓娓道来:
    1.java命令执行字节码
    2.new的时候
    3.调用类的静态时
    4.创建子类对象时
    5.反射创建类的字节码对象时
    【1】获得类的字节码对象的三种方式,不管什么方式获取,对象是同一个。

    	1.通过类的全限定名
    	  Class c = Class.forName("包名.类名");
          syso  c.getName == > 包名.类名,完了之后可以瞅一眼
    	2.Class c = 类名.class;
    	3.Class c = new 类名.getClass;
    

    【2】获得类的属性Field

    1.Field f = 字节码对象.getDeclaredField("属性名");【任何修饰符的属性都可以获得到】
    	Class c = f.getType
    	syso c.getName ==>获得类的属性类型 
    	2.获得类的全部属性,返回数组。
    	Field[] f =  字节码对象.getDeclearedFields();
           遍历数组得到全部属性
    	for (Field f : fs) {
    			System.out.println(f.getName());属性名
    			System.out.println(f.getType().getName());类型
    		}
    	}
    

    【3】获得类的成员方法
    1.获得一个成员

           Method m = 类的字节码对象.getDeclaredMethod("方法名",返回值类型【没有写null或者留空】);
       syso m.getReturnType().getName();==>得到该方法返回值类型
           syso m.getParameterCount();==>获得该方法参数的个数
    

    2.获得全部成员方法

       Method[] mes =字节码对象 .getDeclaredMethods();
       		for (Method m : mes) {
    		System.out.println(m.getName()+" "+m.getParameterCount()+" "+m.getReturnType().getName());		
    	}
    }获得所有方法的名称,参数个数,返回值类型
    

    【4】获得类的构造方法

      1)获得类的一个构造方法:
                   Construactor c = 类的字节码对象.getDeclaredConstructor(参数1.class,参数2.class);
      2)获得类的全部构造方法:
    Construactor[] cc =  c.getDeclaredConstructors();
    遍历数组即可
    

    一些基本方法

       getDeclaredField==>获得属性
       getDeclaredMethod==>获得成员方法
       getDeclaredConstructor==>获得构造方法
       getName()==>获得名称
       getParameterCount()==>参数个数
       getReturnType()==>返回值类型
       属性的方法:getName和getType
    

    o了。。。

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  • JAVA中的反射机制

    万次阅读 多人点赞 2014-01-08 22:31:58
    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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    一、什么是反射:

    (1)Java反射机制的核心是在程序运行时动态加载类并获取类的详细信息,从而操作类或对象的属性和方法。本质是JVM得到class对象之后,再通过class对象进行反编译,从而获取t对象的各种信息。

    (2)Java属于先编译再运行的语言,程序中对象的类型在编译期就确定下来了,而当程序在运行时可能需要动态加载某些类,这些类因为之前用不到,所以没有被加载到JVM。通过反射,可以在运行时动态地创建对象并调用其属性,不需要提前在编译期知道运行的对象是谁。

     

    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: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、利用反射创建数值:

    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,"golang");
            Array.set(array,1,"Java");
            Array.set(array,2,"pytho");
            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://www.sczyh30.com/posts/Java/java-reflection-1/

    展开全文
  • 用最直接的大白话来聊一聊Java中的反射机制

    万次阅读 多人点赞 2019-05-26 22:44:15
    思考:在讲反射之前,先思考一个问题,java中如何创建一个对象,有哪几种方式? Java中创建对象大概有这几种方式: 1、使用new关键字:这是我们最常见的也是最简单的创建对象的方式 2、使用Clone的方法:无论何时...

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    建议花十几分钟的时间把视频看完,然后再结合博客里的内容来理解,相信对你了解Java中的反射会有所帮助

    记得点关注啊

    用最通俗易懂的话来说一说Java中的反射机制

    思考:在讲反射之前,先思考一个问题,java中如何创建一个对象,有哪几种方式?

    Java中创建对象大概有这几种方式:

    1、使用new关键字:这是我们最常见的也是最简单的创建对象的方式

    2、使用Clone的方法:无论何时我们调用一个对象的clone方法,JVM就会创建一个新的对象,将前面的对象的内容全部拷贝进去

    3、使用反序列化:当我们序列化和反序列化一个对象,JVM会给我们创建一个单独的对象

    上边是Java中常见的创建对象的三种方式,其实除了上边的三种还有另外一种方式,就是接下来我们要讨论的 “反射”

    1、反射概述

    1.1什么是反射

    反射就是把Java类中的各个部分,映射成一个个的Java对象,拿到这些对象后可以做一些事情。

    既然说反射是反射Java类中的各个组成部分,所以说咱们得知道一个类中有哪儿些部分?

    例如,一个类有:成员变量,方法,构造方法,等信息,利用反射技术咱们可以把这些组成部分映射成一个个对象。

    1.2、反射能干什么

    说完反射的概念后,咱们说一下反射能干什么?

    一般来说反射是用来做框架的,或者说可以做一些抽象度比较高的底层代码,反射在日常的开发中用到的不多,但是咱们还必须搞懂它,因为搞懂了反射以后,可以帮助咱们理解框架的一些原理。所以说有一句很经典的话:反射是框架设计的灵魂。现在说完这个可能还不太能理解,不急,等下说完一个快速入门的例子后,应该会稍微有点感觉

    1.3、怎么得到想反射的类

    刚才已经说过,反射是对一个类进行解剖,想解剖一个东西,前提是首先你得拿到这个东西,那么怎么得到咱们想解剖的类呢?

    首先大家要明白一点,咱们写的代码是存储在后缀名是 .java的文件里的,但是它会被编译,最终真正去执行的是编译后的 .class文件。Java是面向对象的语言,一切皆对象,所以java认为 这些编译后的 class文件,这种事物也是一种对象,它也给抽象成了一种类,这个类就是Class,大家可以去AIP里看一下这个类

    所以拿到这个类后,就相当于拿到了咱们想解剖的类,那怎么拿到这个类?

    看API文档后,有一个方法forName(String className); 而且是一个静态的方法,这样咱们就可以得到想反射的类了

    到这里,看Class clazz = Class.forName("com.cj.test.Person");这个应该有点感觉了吧

    Class.forName("com.cj.test.Person");因为这个方法里接收的是个字符串,字符串的话,我们就可以写在配置文件里,然后利用反射生成我们需要的对象,这才是我们想要的。很多框架里都有类似的配置

    2、解剖类

    我们知道一个类里一般有构造函数、方法、成员变量(字段/属性)这三部分组成

    翻阅API文档,可以看到

    Class对象提供了如下常用方法:

    public Constructor getConstructor(Class<?>…parameterTypes)

    public Method getMethod(String name,Class<?>… parameterTypes)

    public Field getField(String name)

    public Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>…parameterTypes)

    public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>… parameterTypes)

    public Field getDeclaredField(String name)

    这些方法分别用于帮咱们从类中解剖出构造函数、方法和成员变量(属性)。

    然后把解剖出来的部分,分别用Constructor、Method、Field对象表示。

    2.1反射构造方法

    2.1.1反射无参的构造函数

    可以看到 默认的无参构造方法执行了

    从上边的例子看出,要想反射,首先第一步就是得到类的字节码

    所以简单说一下得到类的字节码的几种方式

    (1)、Class.forName("com.cj.test.Person"); 这就是上边我们用的方式

    (2)、对象.getClass();

    (3)、类名.class;

    2.1.2反射“一个参数”的构造函数

    2.1.3反射“多个参数”的构造函数

    2.1.4反射“私有”的构造函数

    注意:在反射私有的构造函数时,用普通的clazz.getConstructor()会报错,因为它是私有的,所以提供了专门反射私有构造函数的方法 clazz.getDeclaredConstructor(int.class);//读取私有的构造函数,用这个方法读取完还需要设置一下暴力反射才可以

    c.setAccessible(true);//暴力反射

    2.1.5反射得到类中所有的构造函数

     

    2.2反射类中的方法

    package com.cj.test;
    
    import java.util.Date;
    
    public class Person {
    	
    	public Person(){
    		System.out.println("默认的无参构造方法执行了");
    	}
    
    	public Person(String name){
    		System.out.println("姓名:"+name);
    	}
    	
    	public Person(String name,int age){
    		System.out.println(name+"="+age);
    	}
    	
    	private Person(int age){
    		System.out.println("年龄:"+age);
    	}
    	
    	public void m1() {
    		System.out.println("m1");
    	}
    	
    	public void m2(String name) {
    		System.out.println(name);
    	}
    	
    	public String m3(String name,int age) {
    		System.out.println(name+":"+age);
    		return "aaa";
    	}
    	
    	private void m4(Date d) {
    		System.out.println(d);
    	}
    	
    	public static void m5() {
    		System.out.println("m5");
    	}
    	
    	public static void m6(String[] strs) {
    		System.out.println(strs.length);
    	}
    
            public static void main(String[] args) {
    		System.out.println("main");
    	}
    
    }
    
    
    
    
    
    package com.cj.test;
    
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.util.Date;
    import org.junit.Test;
    
    public class Demo2 {
    
    	@Test//public void m1()
    	public void test1() throws Exception{
    		Class clazz = Class.forName("com.cj.test.Person");
    		Person p = (Person)clazz.newInstance();
    		Method m = clazz.getMethod("m1", null);
    		m.invoke(p, null);
    	}
    	@Test//public void m2(String name)
    	public void test2() throws Exception{
    		Class clazz = Person.class;
    		Person p = (Person) clazz.newInstance();
    		Method m = clazz.getMethod("m2", String.class);
    		m.invoke(p, "张三");
    	}
    	@Test//public String m3(String name,int age)
    	public void test3() throws Exception{
    		Class clazz = Person.class;
    		Person p = (Person) clazz.newInstance();
    		Method m = clazz.getMethod("m3", String.class,int.class);
    		String returnValue = (String)m.invoke(p, "张三",23);
    		System.out.println(returnValue);
    	}
    	@Test//private void m4(Date d)
    	public void test4() throws Exception{
    		Class clazz = Person.class;
    		Person p = (Person) clazz.newInstance();
    		Method m = clazz.getDeclaredMethod("m4", Date.class);
    		m.setAccessible(true);
    		m.invoke(p,new Date());
    	}
    	@Test//public static void m5()
    	public void test5() throws Exception{
    		Class clazz = Person.class;
    		Method m = clazz.getMethod("m5", null);
    		m.invoke(null,null);
    	}
    	@Test//private static void m6(String[] strs)
    	public void test6() throws Exception{
    		Class clazz = Person.class;
    		Method m = clazz.getDeclaredMethod("m6",String[].class);
    		m.setAccessible(true);
    		m.invoke(null,(Object)new String[]{"a","b"});
    	}
    	@Test
    	public void test7() throws Exception{
    		Class clazz = Person.class;
    		Method m = clazz.getMethod("main",String[].class);
    		m.invoke(null,new Object[]{new String[]{"a","b"}});
    	}
    }
    

    *****注意:看下上边代码里test6和test7的invoke方法里传的参数和其他的有点不一样

    这是因为 jdk1.4和jdk1.5处理invoke方法有区别

    1.5:public Object invoke(Object obj,Object…args)

    1.4:public Object invoke(Object obj,Object[] args)

    由于JDK1.4和1.5对invoke方法的处理有区别, 所以在反射类似于main(String[] args) 这种参数是数组的方法时需要特殊处理

    启动Java程序的main方法的参数是一个字符串数组,即public static void main(String[] args),通过反射方式来调用这个main方法时,如何为invoke方法传递参数呢?按jdk1.5的语法,整个数组是一个参数,而按jdk1.4的语法,数组中的每个元素对应一个参数,当把一个字符串数组作为参数传递给invoke方法时,javac会到底按照哪种语法进行处理呢?jdk1.5肯定要兼容jdk1.4的语法,会按jdk1.4的语法进行处理,即把数组打散成为若干个单独的参数。所以,在给main方法传递参数时,不能使用代码mainMethod.invoke(null,new String[]{“xxx”}),javac只把它当作jdk1.4的语法进行理解,而不把它当作jdk1.5的语法解释,因此会出现参数个数不对的问题。

    上述问题的解决方法:

    (1)mainMethod.invoke(null,new Object[]{new String[]{"xxx"}});

    这种方式,由于你传的是一个数组的参数,所以为了向下兼容1.4的语法,javac遇到数组会给你拆开成多个参数,但是由于咱们这个Object[ ] 数组里只有一个元素值,所以就算它拆也没关系

    (2)mainMethod.invoke(null,(Object)new String[]{"xxx"});

    这种方式相当于你传的参数是一个对象,而不是数组,所以就算是按照1.4的语法它也不会拆,所以问题搞定

    编译器会作特殊处理,编译时不把参数当作数组看待,也就不会数组打散成若干个参数了

    对上边的描述进行一下总结:在反射方法时,如果方法的参数是一个数组,考虑到向下兼容问题,会按照JDK1.4的语法来对待(JVM会把传递的数组参数拆开,拆开就会报参数的个数不匹配的错误)
    解决办法:防止JVM拆开你的数组
        方式一:把数组看做是一个Object对象
        方式二:重新构建一个Object数组,那个参数数组作为唯一的元素存在。

    2.3反射类中的属性字段

    package com.cj.test;
    
    import java.util.Date;
    
    public class Person {
    	
    	public String name="李四";
    	private int age = 18;
    	public static Date time;
    	
    	public int getAge() {
    		return age;
    	}
    	
    	public Person(){
    		System.out.println("默认的无参构造方法执行了");
    	}
    
    	public Person(String name){
    		System.out.println("姓名:"+name);
    	}
    	
    	public Person(String name,int age){
    		System.out.println(name+"="+age);
    	}
    	
    	private Person(int age){
    		System.out.println("年龄:"+age);
    	}
    	
    	public void m1() {
    		System.out.println("m1");
    	}
    	
    	public void m2(String name) {
    		System.out.println(name);
    	}
    	
    	public String m3(String name,int age) {
    		System.out.println(name+":"+age);
    		return "aaa";
    	}
    	
    	private void m4(Date d) {
    		System.out.println(d);
    	}
    	
    	public static void m5() {
    		System.out.println("m5");
    	}
    	
    	public static void m6(String[] strs) {
    		System.out.println(strs.length);
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) {
    		System.out.println("main");
    	}
    	
    }
    
    
    
    
    
    package com.cj.test;
    
    import java.lang.reflect.Field;
    import java.util.Date;
    import org.junit.Test;
    
    public class Demo3 {
    	//public String name="李四";
    	@Test
    	public void test1() throws Exception{
    		Class clazz = Person.class;
    		Person p = (Person)clazz.newInstance();
    		Field f = clazz.getField("name");
    		String s = (String)f.get(p);
    		System.out.println(s);
    		
    		//更改name的值
    		f.set(p, "王六");
    		System.out.println(p.name);
    	}
    	@Test//private int age = 18;
    	public void test2() throws Exception{
    		Class clazz = Person.class;
    		Person p = (Person)clazz.newInstance();
    		Field f = clazz.getDeclaredField("age");
    		f.setAccessible(true);
    		int age = (Integer)f.get(p);
    		System.out.println(age);
    		
    		f.set(p, 28);
    		age = (Integer)f.get(p);
    		System.out.println(age);
    	}
    	@Test//public static Date time;
    	public void test3() throws Exception{
    		Class clazz = Person.class;
    		Field f = clazz.getField("time");
    		f.set(null, new Date());
    		System.out.println(Person.time);
    	}
    }
    

    以上就是自己对Java中反射的一些学习总结,欢迎大家留言一起学习、讨论

    看完上边有关反射的东西, 对常用框架里的配置文件是不是有点思路了

    上边是Spring配置文件里的常见的bean配置,这看起来是不是可以用反射很轻易的就可以实现:解析xml然后把xml里的内容作为参数,利用反射创建对象。

    拓展:

    1、除了上述的Spring配置文件里会用到反射生成bean对象,其他常见的MVC框架,比如Struts2、SpringMVC等等一些框架里还有很多地方都会用到反射。

    前端夜页面录入的一些信息通过表单或者其他形式传入后端,后端框架就可以利用反射生成对应的对象,并利用反射操作它的set、get方法把前端传来的信息封装到对象里。

    感兴趣的话可以看下这篇:利用Java反射模拟一个Struts2框架 Struts2主要核心设计 手动实现Struts2核心代码,这篇里边包含了XML解析、反射的东西,模拟了一个Struts2的核心代码

    2、框架的代码里经常需要利用反射来操作对象的set、get方法,来把程序的数据封装到Java对象中去。

    如果每次都使用反射来操作对象的set、get方法进行设置值和取值的话,过于麻烦,所以JDK里提供了一套API,专门用于操作Java对象的属性(set/get方法),这就是内省

    关于内省相关的内容我也整理了一篇文章,感兴趣可以点击:Java反射——内省(Introspector)以及BeanUtils内省框架

    3、平常用到的框架,除了配置文件的形式,现在很多都使用了注解的形式。

    其实注解也和反射息息相关:使用反射也能轻而易举的拿到类、字段、方法上的注解,然后编写注解解析器对这些注解进行解析,做一些相关的处理

    所以说不管是配置文件还是注解的形式,它们都和反射有关。注解和自定义注解的内容,最近也抽时间大概整理了一下,感兴趣的小可爱可以点击了解:Java中的注解以及自定义注解

    写在最后:反射是框架的灵魂,具备反射知识和思想,是看懂框架的基础。希望看完文章后对你能有所帮助。

    亲们,可以点关注,点赞,3Q~

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