Java反射机制
1、静态VS动态语言
动态语言
- 是一类在运行时可以改变其结构的语言：例如新的函数、对象、甚至代码可以被引进，已有的函数可以被删除或是其他结构上的变化。通俗点说就是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
静态语言
- 与动态语言相对应的，运行时结构不可变的语言就是静态语言。如Java、C、C++
- Java不是动态语言，Java是在编译时期确定的变量类型且在运行时期不能改变，在类型转换方面也是强制的，所以Java是静态、强类型语言。但Java可以称之为“准动态语言”。即Java有一定的动态性，我们可以利用反射机制获得类似动态语言的特性。Java的动态性让编程的时候更加灵活
2、Java Reflection
-
Reflection（反射）是Java被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期间借助于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
Class c = Class.forName（java.lang.String）
-
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（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以，我们形象地称之为：反射
正常方式：引入需要的“包类”名称 --> 通过new实例化 --> 取得实例化对象
反射方式：实例化对象 --> getClass()方法 --> 得到完整的“包类”名称
2.1 反射概述
反射是指对于任何一个Class类，在"运行的时候"都可以直接得到这个类全部成分。
- 在运行时,可以直接得到这个类的构造器对象：Constructor
- 在运行时,可以直接得到这个类的成员变量对象：Field
- 在运行时,可以直接得到这个类的成员方法对象：Method
- 这种运行时动态获取类信息以及动态调用类中成分的能力称为Java语言的反射机制。
代码实例
package com.jesson.reflection;
//什么是反射
public class Test01 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//通过反射获取类的Class对象
//一个类在内存中只有一个Class对象
//一个类被加载后，类的整个结构都会被封装在Class对象中
Class c1 = Class.forName("com.jesson.reflection.User");
System.out.println(c1);
}
}
//实体类
class User{
private String name;
private int age;
public User() {
}
public User(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
// set和get方法
// 重写toString()方法
}
2.2 Java反射机制提供的功能
- 在运行时判断任意一个对象所属的类
- 在运行时构造任意一个类的对象
- 在运行时判断任意一个类所具有的的成员变量和方法
- 在运行时获取泛型信息
- 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
- 在运行时处理注解
- 生成动态代理
- .....
2.3 Java反射优点和缺点
优点：可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性
缺点：对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于执行相同的操作
2.4 反射相关的主要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
- ...
2.5 Class类
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()
以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解，即：可以通过对象反射求出类的名称
看图：
对象照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言，JRE都为其保留一个不变的Class类型的对象。一个Class对象包含了特定某个结构（class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[ ]）的有关信息
- Class本身也是一个类
- Class对象只能由系统建立对象
- 一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例
- 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个class文件
- 每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成
- 通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
- Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象
- 反射是在运行时获取类的字节码文件对象：然后可以解析类中的全部成分
- 反射的核心思想和关键就是:得到编译以后的class文件对象
3、Class类的常用方法
3.1 获取Class类的实例
-
若已知具体的类，通过类的class属性获取，该最为安全可靠
Class class = Peoson.class;
-
已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象
Class class = peoson.getClass();
-
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，可能抛出ClassNotFoundException
Class class = Class.forName("demo01.Student");
-
内置基本数据类型可以直接用类名.Type
-
还可以利用ClassLoader
代码实例
package com.jesson.reflection;
//测试Class类的创建方式有哪些
public class Test02 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
People people = new Student();
System.out.println("这个人是"+people.name);
//方式一：通过对象获得
people.getClass();
//方式二：通过forName获得
Class c1 = Class.forName("com.kuang.reflection.Student");
//方式三：通过类名.class获得
Class<Student> c2 = Student.class;
//方式四：基本内置类型的包装类都有一个Type属性
Class<Integer> c3 = Integer.TYPE;
//获得父类类型
Class c4 = c1.getSuperclass();
}
}
class People{
public String name;
public People() {
}
public People(String name) {
this.name = name;
}
}
class Student extends People{
public Student(){
this.name = "学生";
}
}
class Teacher extends People{
public Teacher(){
this.name = "老师";
}
}
3.2 哪些类型可以有Class对象
- 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
- interface：接口
- []：数组
- enum：枚举
- annotation：注解@interface
- primitive type：基本数据类型
- void
3.3 类的加载过程
当程序主动使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过如下三个步骤来对该类进行初始化
3.4 类的加载与ClassLoader的理解
- 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
- 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，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
- 初始化：
- 执行类构造器
()方法的过程。类构造器 ()方法是由编译器自动收集类中所有类变量的赋值动作和静态代码块的语句合并产生的。（类构造器是构造类信息的，不是构造该类对象的构造器） - 当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行初始化，则需要先触发其父类的初始化
- 虚拟机会保证一个类的
()方法在多线程环境中被正确加锁和同步
- 执行类构造器
3.5 什么时候会发生类初始化
- 类的主动引用（一定发生类的初始化）
- 当虚拟机启动时，先初始化main方法所在的类
- new一个类的对象
- 调用类的静态成员（除了final常量）和静态方法
- 使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用
- 当初始化一个类时，如果其父类没有被初始化，则会先初始化其父类
- 类的被动引用（不会发生类的初始化）
- 当访问一个静态域时，只有真正声明这个域的类才会被初始化。如：当通过子类引用父类的静态变量，不会导致子类初始化
- 通过数组定义类引用，不会出发此类的初始化
- 引用常量不会触发此类的初始化（常量在链接阶段就存入类的常量池中了）
代码实例
package com.jesson.reflection;
public class Test04 {
static {
System.out.println("Main方法被加载");
}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//1.主动引用
Son son = new Son(); //如果其父类还没有初始化时，会先初始化其父类，再初始化子类
//反射也会产生主动引用
Class aClass = Class.forName("com.kuang.reflection.Son");
//2.不会产生类的引用的方法
System.out.println(Son.b); //Son根据类没有找到静态变量b，然后去父类找，然后初始化父类
Son[] array = new Son[5]; //通过数组定义类引用，不会触发Son类的初始化
System.out.println(Son.M); //引用常量不会触发Son类的初始化
}
}
class Father{
static int b = 2;
static {
System.out.println("父类被加载");
}
}
class Son extends Father{
static {
System.out.println("子类被加载");
}
static final int M = 10;
}
3.6 类加载器的作用
- 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
- 类缓存：标准的JavaSE类加载器可以按要求查找类，但一旦某个类被加载到类加载器中，它将维持加载（缓存）一段时间。不过JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象
- 类加载器作用是用来把类（class）装载进内存的。JVM规范定义了如下类型的类的加载器
代码实例
package com.jesson.reflection;
public class Test05 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//获取系统类加载器
ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(systemClassLoader);
//获取系统类加载器的父类加载器-->扩展类加载器
ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
System.out.println(parent);
//获取扩展类加载器的父类加载器-->根加载器(用C/C++编写)
ClassLoader parent1 = parent.getParent();
System.out.println(parent1);
//测试当前类是哪个加载器加载的
ClassLoader classLoader = Class.forName("com.jesson.reflection.Test05").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//测试jdk内置的类是谁加载的
ClassLoader classLoader1 = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
System.out.println(classLoader1);
//如何获得系统类加载器可以加载的路径
System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
}
}
3.7 获取运行时类的完整结构
反射的第一步是先得到类对象，然后从类对象中获取类的成分对象。通过反射获取运行时类的完整结构，例如
Field、Method、Constructor、Superclass、Annotation
- 实现的全部接口
- 所继承的父类
- 全部的构造器
- 全部的方法
- 全部的Field
- 注解
- ....
1、Class类中用于获取构造器的方法：
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| Constructor<?>[] getConstructors() | 返回所有构造器对象的数组（只能拿public的） |
| Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() | 返回所有构造器对象的数组，存在就能拿到 |
| Constructor |
返回单个构造器对象（只能拿public的） |
| Constructor |
返回单个构造器对象，存在就能拿到 |
问：反射得到的构造器可以做什么？
-
可以创建对象。通过public newInstance(Object... initargs)方法创建对象
-
如果是非public的构造器，需要打开权限（暴力反射）setAccessible(true)，然后再创建对象
-
反射可以破坏封装性，私有的也可以执行了。
2、Constructor类中用于创建对象的方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| T newInstance(Object... initargs) | 根据指定的构造器创建对象 |
| public void setAccessible(boolean flag) | 设置为true,表示取消访问检查，进行暴力反射 |
代码实例
public class Student {
private String name;
private int age;
private Student(){
System.out.println("无参数构造器执行！");
}
public Student(String name, int age) {
System.out.println("有参数构造器执行！");
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
/**
目标：反射_获取Constructor构造器对象.
反射的第一步是先得到Class类对象。（Class文件）
反射中Class类型获取构造器提供了很多的API:
1. Constructor getConstructor(Class... parameterTypes)
根据参数匹配获取某个构造器，只能拿public修饰的构造器，几乎不用！
2. Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes)
根据参数匹配获取某个构造器，只要申明就可以定位，不关心权限修饰符，建议使用！
3. Constructor[] getConstructors()
获取所有的构造器，只能拿public修饰的构造器。几乎不用！！太弱了！
4. Constructor[] getDeclaredConstructors()
获取所有申明的构造器，只要你写我就能拿到，无所谓权限。建议使用！！
小结：
获取类的全部构造器对象： Constructor[] getDeclaredConstructors()
-- 获取所有申明的构造器，只要你写我就能拿到，无所谓权限。建议使用！！
获取类的某个构造器对象：Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes)
-- 根据参数匹配获取某个构造器，只要申明就可以定位，不关心权限修饰符，建议使用！
*/
public class TestStudent01 {
// 1. getConstructors:
// 获取全部的构造器：只能获取public修饰的构造器。
// Constructor[] getConstructors()
@Test
public void getConstructors(){
// a.第一步：获取类对象
Class c = Student.class;
// b.提取类中的全部的构造器对象(这里只能拿public修饰)
Constructor[] constructors = c.getConstructors();
// c.遍历构造器
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor.getName() + "===>" + constructor.getParameterCount());
}
}
// 2.getDeclaredConstructors():
// 获取全部的构造器：只要你敢写，这里就能拿到，无所谓权限是否可及。
@Test
public void getDeclaredConstructors(){
// a.第一步：获取类对象
Class c = Student.class;
// b.提取类中的全部的构造器对象
Constructor[] constructors = c.getDeclaredConstructors();
// c.遍历构造器
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor.getName() + "===>" + constructor.getParameterCount());
}
}
// 3.getConstructor(Class... parameterTypes)
// 获取某个构造器：只能拿public修饰的某个构造器
@Test
public void getConstructor() throws Exception {
// a.第一步：获取类对象
Class c = Student.class;
// b.定位单个构造器对象 (按照参数定位无参数构造器 只能拿public修饰的某个构造器)
Constructor cons = c.getConstructor();
System.out.println(cons.getName() + "===>" + cons.getParameterCount());
}
// 4.getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes)
// 获取某个构造器：只要你敢写，这里就能拿到，无所谓权限是否可及。
@Test
public void getDeclaredConstructor() throws Exception {
// a.第一步：获取类对象
Class c = Student.class;
// b.定位单个构造器对象 (按照参数定位无参数构造器)
Constructor cons = c.getDeclaredConstructor();
System.out.println(cons.getName() + "===>" + cons.getParameterCount());
// c.定位某个有参构造器
Constructor cons1 = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
System.out.println(cons1.getName() + "===>" + cons1.getParameterCount());
}
}
/**
目标: 反射_获取Constructor构造器然后通过这个构造器初始化对象。
反射获取Class中的构造器对象Constructor作用：
也是初始化并得到类的一个对象返回。
Constructor的API:
1. T newInstance(Object... initargs)
创建对象，注入构造器需要的数据。
2. void setAccessible(true)
修改访问权限，true代表暴力攻破权限，false表示保留不可访问权限(暴力反射)
小结：
可以通过定位类的构造器对象。
如果构造器对象没有访问权限可以通过：void setAccessible(true)打开权限
构造器可以通过T newInstance(Object... initargs)调用自己，传入参数！
*/
public class TestStudent02 {
// 1.调用构造器得到一个类的对象返回。
@Test
public void getDeclaredConstructor() throws Exception {
// a.第一步：获取类对象
Class c = Student.class;
// b.定位单个构造器对象 (按照参数定位无参数构造器)
Constructor cons = c.getDeclaredConstructor();
System.out.println(cons.getName() + "===>" + cons.getParameterCount());
// 如果遇到了私有的构造器，可以暴力反射
cons.setAccessible(true); // 权限被打开
Student s = (Student) cons.newInstance();
System.out.println(s);
System.out.println("-------------------");
// c.定位某个有参构造器
Constructor cons1 = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
System.out.println(cons1.getName() + "===>" + cons1.getParameterCount());
Student s1 = (Student) cons1.newInstance("孙悟空", 1000);
System.out.println(s1);
}
}
3、Class类中用于获取成员变量的方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| Field[] getFields() | 返回所有成员变量对象的数组（只能拿public的） |
| Field[] getDeclaredFields() | 返回所有成员变量对象的数组，存在就能拿到 |
| Field getField(String name) | 返回单个成员变量对象（只能拿public的） |
| Field getDeclaredField(String name) | 返回单个成员变量对象，存在就能拿到 |
4、Field类中用于取值、赋值的方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| void set(Object obj, Object value)： | 赋值 |
| Object get(Object obj) | 获取值 |
代码实例
public class Student {
private String name;
private int age;
public static String schoolName;
public static final String COUNTTRY = "中国";
public Student(){
System.out.println("无参数构造器执行！");
}
public Student(String name, int age) {
System.out.println("有参数构造器执行！");
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
/**
目标：反射_获取Field成员变量对象。
反射的第一步是先得到Class类对象。
1、Field getField(String name);
根据成员变量名获得对应Field对象，只能获得public修饰的
2.Field getDeclaredField(String name);
根据成员变量名获得对应Field对象，只要申明了就可以得到
3.Field[] getFields();
获得所有的成员变量对应的Field对象，只能获得public的
4.Field[] getDeclaredFields();
获得所有的成员变量对应的Field对象，只要申明了就可以得到
小结：
获取全部成员变量：getDeclaredFields
获取某个成员变量：getDeclaredField
*/
public class FieldDemo01 {
/**
* 1.获取全部的成员变量。
* Field[] getDeclaredFields();
* 获得所有的成员变量对应的Field对象，只要申明了就可以得到
*/
@Test
public void getDeclaredFields(){
// a.定位Class对象
Class c = Student.class;
// b.定位全部成员变量
Field[] fields = c.getDeclaredFields();
// c.遍历一下
for (Field field : fields) {
System.out.println(field.getName() + "==>" + field.getType());
}
}
/**
2.获取某个成员变量对象 Field getDeclaredField(String name);
*/
@Test
public void getDeclaredField() throws Exception {
// a.定位Class对象
Class c = Student.class;
// b.根据名称定位某个成员变量
Field f = c.getDeclaredField("age");
System.out.println(f.getName() +"===>" + f.getType());
}
}
/**
目标：反射获取成员变量: 取值和赋值。
Field的方法：给成员变量赋值和取值
void set(Object obj, Object value)：给对象注入某个成员变量数据
Object get(Object obj):获取对象的成员变量的值。
void setAccessible(true);暴力反射，设置为可以直接访问私有类型的属性。
Class getType(); 获取属性的类型，返回Class对象。
String getName(); 获取属性的名称。
*/
public class FieldDemo02 {
@Test
public void setField() throws Exception {
// a.反射第一步，获取类对象
Class c = Student.class;
// b.提取某个成员变量
Field ageF = c.getDeclaredField("age");
ageF.setAccessible(true); // 暴力打开权限
// c.赋值
Student s = new Student();
ageF.set(s , 18); // s.setAge(18);
System.out.println(s);
// d、取值
int age = (int) ageF.get(s);
System.out.println(age);
}
}
5、Class类中用于获取成员方法的方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| Method[] getMethods() | 返回所有成员方法对象的数组（只能拿public的） |
| Method[] getDeclaredMethods() | 返回所有成员方法对象的数组，存在就能拿到 |
| Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) | 返回单个成员方法对象（只能拿public的） |
| Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) | 返回单个成员方法对象，存在就能拿到 |
6、Method类中用于触发执行的方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| Object invoke(Object obj, Object... args) | 运行方法参数一：用obj对象调用该方法参数二：调用方法的传递的参数（如果没有就不写）返回值：方法的返回值（如果没有就不写） |
小技巧：
方法四要素：哪个对象，哪个方法，传什么参数，返回什么值
代码实例
public class Dog {
private String name ;
public Dog(){
}
public Dog(String name) {
this.name = name;
}
public void run(){
System.out.println("狗跑的贼快~~");
}
private void eat(){
System.out.println("狗吃骨头");
}
private String eat(String name){
System.out.println("狗吃" + name);
return "吃的很开心！";
}
public static void inAddr(){
System.out.println("在学习Java!");
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
/**
目标：反射——获取Method方法对象
反射获取类的Method方法对象：
1、Method getMethod(String name,Class...args);
根据方法名和参数类型获得对应的方法对象，只能获得public的
2、Method getDeclaredMethod(String name,Class...args);
根据方法名和参数类型获得对应的方法对象，包括private的
3、Method[] getMethods();
获得类中的所有成员方法对象，返回数组，只能获得public修饰的且包含父类的
4、Method[] getDeclaredMethods();
获得类中的所有成员方法对象，返回数组,只获得本类申明的方法。
Method的方法执行：
Object invoke(Object obj, Object... args)
参数一：触发的是哪个对象的方法执行。
参数二： args：调用方法时传递的实际参数
*/
public class MethodDemo01 {
/**
* 1.获得类中的所有成员方法对象
*/
@Test
public void getDeclaredMethods(){
// a.获取类对象
Class c = Dog.class;
// b.提取全部方法；包括私有的
Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
// c.遍历全部方法
for (Method method : methods) {
System.out.println(method.getName() +" 返回值类型：" + method.getReturnType() + " 参数个数：" + method.getParameterCount());
}
}
/**
* 2. 获取某个方法对象
*/
@Test
public void getDeclardMethod() throws Exception {
// a.获取类对象
Class c = Dog.class;
// b.提取单个方法对象
Method m = c.getDeclaredMethod("eat");
Method m2 = c.getDeclaredMethod("eat", String.class);
// 暴力打开权限了
m.setAccessible(true);
m2.setAccessible(true);
// c.触发方法的执行
Dog d = new Dog();
// 注意：方法如果是没有结果回来的，那么返回的是null.
Object result = m.invoke(d);
System.out.println(result);
Object result2 = m2.invoke(d, "骨头");
System.out.println(result2);
}
}
7、反射的作用-绕过编译阶段为集合添加数据
-
反射是作用在运行时的技术，此时集合的泛型将不能产生约束了，此时是可以为集合存入其他任意类型的元素的
-
泛型只是在编译阶段可以约束集合只能操作某种数据类型，在编译成Class文件进入运行阶段的时候，其真实类型都是ArrayList了，泛型相当于被擦除了，此时已经不存在泛型了，可以通过反射存入其他任意类型的元素。
代码实例
public class ReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 需求：反射实现泛型擦除后，加入其他类型的元素
ArrayList<String> lists1 = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> lists2 = new ArrayList<>();
System.out.println(lists1.getClass());
System.out.println(lists2.getClass());
System.out.println(lists1.getClass() == lists2.getClass()); // ArrayList.class
System.out.println("---------------------------");
ArrayList<Integer> lists3 = new ArrayList<>();
lists3.add(23);
lists3.add(22);
// lists3.add("汗血宝马");
Class c = lists3.getClass(); // ArrayList.class ===> public boolean add(E e)
// 定位c类中的add方法
Method add = c.getDeclaredMethod("add", Object.class);
boolean rs = (boolean) add.invoke(lists3, "汗血宝马");
System.out.println(rs);
System.out.println(lists3);
ArrayList list4 = lists3;
list4.add("白马");
list4.add(false);
System.out.println(lists3);
}
}
反射机制的利用：
代码实例
package com.jesson.reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
public class Test06 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
Class c1 = Class.forName("com.kuang.reflection.User");
//获得类的名字
System.out.println(c1.getName()); //获得包名+类名
System.out.println(c1.getSimpleName()); //获得类名
//获得类的属性
Field[] fields = c1.getFields(); //只能找到public属性
fields = c1.getDeclaredFields(); //能找到全部的属性
for (Field field : fields) {
System.out.println(field);
}
//获得指定属性的值
Field name = c1.getDeclaredField("name");
System.out.println(name);
//获得类的方法
Method[] methods = c1.getMethods(); //获得本类及其父类的全部public方法
for (Method method : methods) {
System.out.println(method);
}
methods = c1.getDeclaredMethods(); //获得本类的所有方法，包括私有方法
for (Method method : methods) {
System.out.println(method);
}
//获得指定方法
//重载
Method getName = c1.getMethod("getName", null);
Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
System.out.println(getName);
System.out.println(setName);
//获得类的构造器
Constructor[] constructors = c1.getConstructors(); //获得public的构造器
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor);
}
constructors = c1.getDeclaredConstructors(); //获取全部的构造器，包括私有构造器
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor);
}
//获得指定的构造器
Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
System.out.println(declaredConstructor);
}
}
小结：
- 在实际的操作中，取得类的信息的操作代码，在开发中得到利用
- 一定要熟悉java.lang.reflrct包的作用，反射机制
- 如何取得属性、方法、构造器的名称，修饰符等
3.8 有了Class对象，能做什么？
- 创建类的对象：调用Class对象的newInstance()方法
- 类必须有一个无参数的构造器
- 类的构造器的访问权限需要足够
思考：难道没有无参的构造器就不能创建对象了吗？只要在操作的时候明确的调用类中的构造器，并将参数传递进去之后，才可以实例化操作。
- 步骤如下：
- 通过CLass类的getDeclaredConstructor(Class...parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器
- 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
- 通过Constructor实例化对象
1. 调用指定的方法
通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成
- 通过Class类的getMethod(String name，Class...parameterTypes)方法取得一个Method对象，并设置此方法操作时所需要的参数类型
- 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. Object invoke(Object obj，Object[] args)
- Object对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回null
- 若原方法为静态方法，此时形参Object obj可为null
- 若原方法形参列表为空，则Object[] args为null
- 若原方法声明为private，则需要在调用此invoke()方法前，需要显式调用方法对象的setAccessible(true)，方法，将可访问private的方法
3. setAccessible(boolean b)
- Method和Field、Constructor对象都有setAccessible(boolean b)方法
- setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关
- 参数值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查
- 提高反射的效率。如果代码中必须用反射，而该句代码需要频繁地被调用，那么请设置为true
- 使得原本无法访问的私有成员也可以访问
- 参数值为false则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查
代码实例
package com.jesson.reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
//动态地创建对象，通过反射
public class Test07 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
//获得Class对象
Class c1 = Class.forName("com.jesson.reflection.User");
//构造对象：实例化类对象，通过构造器对象来创建实例对象
User user = (User) c1.newInstance(); //本质是调用了类的无参构造
//System.out.println(user);
//通过构造器创建对象：有参
Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
User user1 = (User)constructor.newInstance("小明", 18);
System.out.println(user1);
//通过反射调用普通方法
User user2 = (User) c1.newInstance();
//通过反射获取一个方法
Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
//invoke：调用的意思
//参数：invoke(invoke所属类的对象名，“方法的值”)
setName.invoke(user2,"小光");
System.out.println(user2.getName());
//通过反射操作属性
User user3 = (User) c1.newInstance();
Field name = c1.getDeclaredField("name");
//不能直接操作私有属性，我们需要关闭程序的安全检测，设置属性或方法的setAccessible(true)
name.setAccessible(true);
//参数：set(name所属类的对象名，“方法的值”)
name.set(user3,"小红");
System.out.println(user3.getName());
}
}
4. newInstance()的使用方式
通过反射创建新的类实例，有两种方式： Class.newInstance() 和 Constructor.newInstance()
以下对两种调用方式给以比较说明：
- Class.newInstance() ：只能够调用无参的构造函数，即默认的构造函数；
- Constructor.newInstance() ：可以根据传入的参数，调用任意构造函数。
两者的区别：
- Class.newInstance() ：要求被调用的构造函数是可见的，也即必须是public类型的;
- Constructor.newInstance() ：在特定的情况下（取消访问检查，进行暴力反射setAccessible(true)），可以调用私有的构造函数。
总结：
- 如果被调用的类的构造函数为无参的构造函数，即默认的构造函数，采用Class.newInstance()则是比较好的选择，
一句代码就OK； - 如果是被调用的类带参构造函数、私有构造函数， 就需要采用Constractor.newInstance()，两种情况视使用情况而定。
4、反射操作泛型(generic)
- Java采用泛型擦除的机制来引入泛型，Java中的泛型仅仅是给编译器javac使用的，确保数据的安全性和免去强制类型转换问题，但是，一旦编译完成，所有和泛型有关的类型全部擦除
- 为了通过反射操作这些类型，Java新增了ParameterizedType，GenericArrayType，TypeVariable和WildcardType几种类型来代表不能被归一到Class类中的类型但是又和原始类型齐名的类型
- ParameterizedType：表示一种参数化类型，比如Collection
- GenericArrayType：表示一种元素类型是参数化类型或者类型变量的数组类型
- TypeVariable：是各种类型变量的公共父接口
- WildcardType：代表一种通配符类型表达式
代码实例
package com.jesson.reflection;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
import java.util.Map;
//通过反射获取泛型
public class Test08 {
public void tese01(Map<String,User> map, List<User> list){
System.out.println("test01");
}
public Map<String,User> test02(){
System.out.println("test02");
return null;
}
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
Method method = Test08.class.getMethod("tese01", Map.class, List.class);
Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes(); //参数化泛型 generic泛型
for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
System.out.println("#"+genericParameterType);
if (genericParameterType instanceof ParameterizedType){
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
System.out.println("-------");
method = Test08.class.getMethod("test02",null);
Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();
if (genericReturnType instanceof ParameterizedType){
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
}
5、反射操作注解
- getAnnotation()
- getAnnotations()
什么是ORM？
代码实例
package com.jesson.reflection;
import java.lang.annotation.*;
//练习反射操作注解
public class Test09 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
//通过反射获取注解
Class c1 = Class.forName("com.jesson.reflection.Student02");
Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.println(annotation);
}
//获得注解value的值
Table table = (Table)c1.getAnnotation(Table.class); //需要强转类型
String value = table.value();
System.out.println(value);
//获得类指定的注解
java.lang.reflect.Field name = c1.getDeclaredField("name");
Field field = (Field)name.getAnnotation(Field.class);
System.out.println(field.columnName());
System.out.println(field.type());
System.out.println(field.length());
}
}
@Table("db_student")
class Student02{
@Field(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
private int id;
@Field(columnName = "db_age",type = "int",length = 10)
private int age;
@Field(columnName = "db_name",type = "varchar",length = 3)
private String name;
public Student02() {
}
public Student02(int id, int age, String name) {
this.id = id;
this.age = age;
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Student02{" +
"id=" + id +
", age=" + age +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
//类名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Table{
String value();
}
//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Field{
String columnName();
String type();
int length();
}
浙公网安备 33010602011771号