第 16 章反射(reflection)

第 16 章反射(reflection)

16.1 一个需求引出反射

16.1.1 请看下面的问题

  1. 根据配置文件 re.properties 指定信息，创建Cat对象并调用方法hi

    classfullpath=com.hspedu.Cat
method=hi

    思考：使用现有技术，你能做的吗？

  2. 这样的需求在学习框架时特别多，即通过外部文件配置，在不修改源码情况下，来控制程序，也符合设计模式的 ocp原则(开闭原则: 不修改源码，扩容功能)

  3. 快速入门 com.ming.reflection.question ReflectionQuestion.java

package com.ming.reflection;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

/**
 * @author 明
 * @version 1.0
 *反射问题的引入
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class ReflectionQuestion {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //根据配置文件 re.properties 指定信息, 创建Cat对象并调用方法hi

        //传统的方式 new 对象 -》 调用方法
//        Cat cat = new Cat();
//        cat.hi(); ===> cat.cry() 修改源码.

        //我们尝试做一做 -> 明白反射

        //1. 使用Properties 类, 可以读写配置文件
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileInputStream("src/reflect.properties"));
        String classfullpath = properties.get("classfullpath").toString();
        String methodName = properties.get("method").toString();
        System.out.println("classfullpath: " + classfullpath);
        System.out.println("method=" + methodName);

        //创建对象，传统方法，行不通 =》反射机制
        //new classfullpath

        //3.使用反射机制解决
        //(1) 加载类，返回Class类型的对象cls
        Class cls = Class.forName(classfullpath);
        //(2) 通过cls 得到你加载的类 com.ming.Cat 的对象实例
        Object o = cls.newInstance();
        System.out.println("o的运行类型=" + o.getClass());//运行类型
        //(3) 通过 cls 得到你加载的类com.ming.Cat 的 methodName"hi"  的方法对象
        //    即：在反射中，可以把方法视为对象（万物皆对象）
        Method method = cls.getMethod(methodName);
        //(4) 通过method1 调用方法：即通过方法对象来实现调用方法
        System.out.println("====================");
        method.invoke(o);//传统方法 对象.方法() , 反射机制 方法.invoke(对象)
    }
}

16.2反射机制

16.2.1 JavaReflection

image-20250909202705225

16.2.2 Java 反射机制原理示意图!!!

image-20250909203025664

16.2.3 Java 反射机制可以完成

  1. 在运行时判断任意一个对象所属的类
  2. 在运行时构造任意一个类的对象
  3. 在运行时得到任意一个类所具有的成员变量和方法
  4. 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
  5. 生成动态代理

16.2.4 反射相关的主要类

  1. java.lang.Class: 代表一个类，Class对象表示某个类加载后在堆中的对象
  2. java.lang.reflect.Method: 代表类的方法，Method对象表示某个类的方法
  3. java.lang.reflect.Field: 代表类的成员变量，Field对象表示某个类的成员变量
  4. java.lang.reflect.Constructor: 代表类的构造方法，Constructor对象表示构造器

这些类在 java.lang.reflection 包中。

结合前面案例演示: Reflection01.java（位于 com.ming.reflecton 包）

package com.ming;

import java.io.FileInputStream;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

/**
 * @author 明
 * @version 1.0
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class Reflection01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //根据配置文件 re.properties 指定信息, 创建Cat对象并调用方法hi

        //传统的方式 new 对象 -》 调用方法
//        Cat cat = new Cat();
//        cat.hi(); ===> cat.cry() 修改源码.

        //我们尝试做一做 -> 明白反射

        //1. 使用Properties 类, 可以读写配置文件
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileInputStream("src/reflect.properties"));
        String classfullpath = properties.get("classfullpath").toString();
        String methodName = properties.get("method").toString();
        System.out.println("classfullpath: " + classfullpath);
        System.out.println("method=" + methodName);

        //创建对象，传统方法，行不通 =》反射机制
        //new classfullpath

        //3.使用反射机制解决
        //(1) 加载类，返回Class类型的对象cls
        Class cls = Class.forName(classfullpath);
        //(2) 通过cls 得到你加载的类 com.ming.Cat 的对象实例
        Object o = cls.newInstance();
        System.out.println("o的运行类型=" + o.getClass());//运行类型
        //(3) 通过 cls 得到你加载的类com.ming.Cat 的 methodName"hi"  的方法对象
        //    即：在反射中，可以把方法视为对象（万物皆对象）
        Method method = cls.getMethod(methodName);
        //(4) 通过method1 调用方法：即通过方法对象来实现调用方法
        System.out.println("====================");
        method.invoke(o);//传统方法 对象.方法() , 反射机制 方法.invoke(对象)


        //java.lang.reflect.Field: 代表类的成员变量，Field对象表示某个类的成员变量
        //得到age字段
        //getField不能得到私有的属性
        Field ageField = cls.getField("age");
        System.out.println("ageField=" +ageField);
        System.out.println(ageField.get(o));// 传统写法 对象.成员变量 , 反射 :  成员变量对象.get(对象)

        //java.lang.reflect.Constructor: 代表类的构造方法， Constructor对象表示构造器
        Constructor constructor = cls.getConstructor();//()中可以指定构造器参数类型, 返回无参构造器
        System.out.println(constructor);

        //java.lang.reflect.Constructor: 代表类的构造方法， Constructor对象表示构造器
        Constructor constructor2 = cls.getConstructor(String.class);//这里传入的 String.class 就是String类的Class对象
        System.out.println(constructor2);//Cat(String name)
    }
}

16.2.5 反射优点和缺点

  1. 优点: 可以动态的创建和使用对象(也是框架底层核心)，使用灵活，没有反射机制，框架技术就失去底层支撑。
  2. 缺点: 使用反射基本是解释执行，对执行速度有影响。
  3. 应用实例: Reflection02.java（包路径：com.ming.reflecton）
package com.ming.reflection;

import com.ming.Cat;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @author 明
 * @version 1.0
 */
public class Reflection02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        m1();
        //m2();
        m3();
    }

    public static  void m1(){
        Cat cat = new Cat();
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0;i < 900000000;i++){
            cat.hi();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("m1 方法执行时间：" + (end-start));
    }

    public static void m2() throws Exception {
        Class cls = Class.forName("com.ming.Cat");
        Object o = cls.newInstance();
        Method hi = cls.getMethod("hi");
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0;i < 900000000;i++){
            hi.invoke(o);
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("m2 方法执行时间：" + (end-start));
    }


    public static void m3() throws Exception {
        Class cls = Class.forName("com.ming.Cat");
        Object o = cls.newInstance();
        Method hi = cls.getMethod("hi");
        hi.setAccessible(true); // 在反射调用方法时，取消访问检查
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0;i < 900000000;i++){
            hi.invoke(o);
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("m3 方法执行时间：" + (end-start));
    }
}

16.2.6 反射调用优化-关闭访问检查

  1. Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法
  2. setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关
  3. 参数值为true表示反射的对象在使用时取消访问检查，提高反射的效率；参数值为false则表示反射的对象执行访问检查

16.3 Class 类

image-20250909215259433

16.3.1 基本介绍

（类图：展示 AnnotatedElement、GenericDeclaration、Serializable、Type、Object 与 Class 的继承/实现关系）

Class01.java（包路径：com.hspedu.reflection.class_）

  1. Class 也是类，因此也继承 Object 类 [类图]
  2. Class 类对象不是 new 出来的，而是系统创建的 [演示]
  3. 对于某个类的 Class 类对象，在内存中只有一份，因为类只加载一次 [演示]
  4. 每个类的实例都会记得自己是由哪个 Class 实例所生成
  5. 通过 Class 对象可以完整地得到一个类的完整结构，通过一系列 API
  6. Class 对象是存放在堆的
  7. 类的字节码二进制数据，是放在方法区的，有的地方称为类的元数据（包括方法代码、变量名、方法名、访问权限等等）https://www.zhihu.com/question/38496907 【示意图】
package com.ming.class_;

import com.ming.Cat;

/**
 * @author 明
 * @version 1.0
 */
public class Class01 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //看看Class类图
        //1. Class也是类，因此也继承Object类
        //Class
        //2. Class类对象不是new出来的，而是系统创建的
        //(1) 传统new对象
        /*  ClassLoader类
            public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
                return loadClass(name, false);
            }
         */
        //Cat cat = new Cat();
        //(2) 反射方式, 刚才没有debug到 ClassLoader类的 loadClass, 原因是，我没有注销Cat cat = new Cat();
        /*
            ClassLoader类, 仍然是通过 ClassLoader类加载Cat类的 Class对象
            public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
                return loadClass(name, false);
            }
         */
        Class cls1 = Class.forName("com.ming.Cat");

        //3. 对于某个类的Class类对象，在内存中只有一份，因为类只加载一次
        Class cls2 = Class.forName("com.ming.Cat");

        System.out.println(cls1.hashCode());
        System.out.println(cls2.hashCode());

        Class cls3 = Class.forName("com.ming.Dog");
        System.out.println(cls3.hashCode());
    }
}

16.3.2 Class 类的常用方法

方法名 功能说明
static Class forName(String name) 返回指定类名 name 的 Class 对象
Object newInstance() 调用缺省构造函数，返回该Class对象的一个实例
getName() 返回此Class对象所表示的实体（类、接口、数组类、基本类型等）名称
Class [] getInterfaces() 获取当前Class对象的接口
ClassLoader getClassLoader() 返回该类的类加载器
Class getSuperclass() 返回表示此Class所表示的实体的超类的Class
Constructor[] getConstructors() 返回一个包含某些Constructor对象的数组
Field[] getDeclaredFields() 返回Field对象的一个数组
Method getMethod(String name, Class... paramTypes) 返回一个Method对象，此对象的形参类型为paramType

16.3.3 应用实例：Class02.java

package com.ming.class_;
import com.ming.Car;
import java.lang.reflect.Field;
/**
 * @author 明
 * @version 1.0
 */
public class Class02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception, InstantiationException, IllegalAccessException {
        String classAllPath = "com.ming.Car";
        //1 . 获取到Car类 对应的 Class对象
        //<?> 表示不确定的Java类型
        Class<?> cls = Class.forName(classAllPath);
        //2. 输出cls
        System.out.println(cls);//显示cls对象, 是哪个类的Class对象 com.ming.Car
        System.out.println(cls.getClass());//输出cls运行类型 java.lang.Class
        //3. 得到包名
        System.out.println(cls.getPackage().getClass());
        //4. 得到全类名
        System.out.println(cls.getName());
        //5. 通过cls创建对象实例
        Car car = (Car)cls.newInstance();
        //6. 通过反射获取属性brand
        Field brand = cls.getField("brand");
        System.out.println(brand.get(car));
        //7. 通过反射给属性赋值
        brand.set(car,"奔驰");
        
        System.out.println(brand.get(car));//奔驰
        //8 我希望大家可以得到所有的属性(字段)
        System.out.println("=======所有的字段属性====");
        Field[] fields = cls.getFields();
        for (Field f : fields) {
            System.out.println(f.getName());//名称
        }
    }
}

16.4 获取 Class 类对象

GetClass_.java

  1. 前提：已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException，实例：

    Class cls1 = Class.forName("java.lang.Cat");

    应用场景：多用于配置文件，读取类全路径，加载类。

  2. 前提：若已知具体的类，通过类的class获取，该方式最为安全可靠，程序性能最高，实例：

    Class cls2 = Cat.class;

    应用场景：多用于参数传递，比如通过反射得到对应构造器对象。

  3. 前提：已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象，实例：

    Class clazz = 对象.getClass(); // 运行类型

    应用场景：通过创建好的对象，获取Class对象。

  4. 其他方式：

    ClassLoader cl = 对象.getClass().getClassLoader();
Class clazz4 = cl.loadClass("类的全类名");

  5. 基本数据类型（int, char, boolean, float, double, byte, long, short）按如下方式得到Class类对象：

    Class cls = 基本数据类型.class

  6. 基本数据类型对应的包装类，可以通过 .TYPE 得到Class类对象：

    Class cls = 包装类.TYPE

package com.ming.class_;

import com.ming.Car;

import java.lang.reflect.Constructor;

/**
 * @author 明
 * @version 1.0
 * 演示得到Class对象的各种方式(6)
 */
public class GetClass_ {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1. Class.forName
        String classAllPath = "com.ming.Car";//通过读取配置文件获取
        Class<?> cls1 = Class.forName(classAllPath);
        System.out.println(cls1);

        //2. 类名.class ,应用场景:用于参数传递
        Class cls2 = Car.class;
        System.out.println(cls2);

        //3. 对象.getClass(),应用场景，有对象实例
        Car car = new Car();
        Class cls3 = car.getClass();
        System.out.println(cls3);

        //4. 通过类加载器【4种】来获取到类的Class对象
        //(1)先得到类加载器 car
        ClassLoader classLoader = car.getClass().getClassLoader();
        //(2)通过类加载器得到Class对象
        Class cls4 = classLoader.loadClass(classAllPath);
        System.out.println(cls4);


        //cls1 , cls2 , cls3 , cls4 其实是同一个对象
        System.out.println(cls1.hashCode());
        System.out.println(cls2.hashCode());
        System.out.println(cls3.hashCode());
        System.out.println(cls4.hashCode());

        //5. 基本数据(int, char,boolean,float,double,byte,long,short) 按如下方式得到Class类对象
        Class<Integer> integerClass = int.class;
        Class<Character> characterClass = char.class;
        Class<Boolean> booleanClass = boolean.class;
        System.out.println(integerClass.hashCode());

        //6. 基本数据类型对应的包装类，可以通过 .TYPE 得到Class类对象
        Class<Integer> type1 = Integer.TYPE;
        Class<Character> type2 = Character.TYPE; //其它包装类BOOLEAN, DOUBLE, LONG,BYTE等待
        System.out.println(type1);

        System.out.println(integerClass.hashCode());//?
        System.out.println(type1.hashCode());//?

        //7.int.class 和 Integer.TYPE 是 同一个对象，代表基本数据类型 int 的元数据；
        //Integer.class 是独立对象，代表包装类 Integer 的元数据；
        System.out.println(Integer.class.hashCode());
    }
}

16.5 哪些类型有 Class 对象

16.5.1 如下类型有 Class 对象

  1. 外部类，成员内部类，静态内部类，局部内部类，匿名内部类
  2. interface：接口
  3. 数组
  4. enum：枚举
  5. annotation：注解
  6. 基本数据类型
  7. void

16.5.2 应用实例 AllTypeClass.java

package com.ming.class_;

import java.io.Serializable;

/**
 * @author 明
 * @version 1.0
 * 演示哪些类型有Class对象
 */
public class AllTypeClass {
    public static void main(String[] args) {
        //将类的字节码（.class 文件）加载到 JVM 内存中，并生成一个代表该类的 java.lang.Class 对象（类的 “元数据载体”，存储在方法区）
        Class<String> cls1 = String.class;//外部类
        Class<Serializable> cls2 = Serializable.class;//接口
        Class<Integer[]> cls3 = Integer[].class;//数组
        Class<float[][]> cls4 = float[][].class;//二维数组
        Class<Deprecated> cls5 = Deprecated.class;//注解
        Class<Thread.State> cls6 = Thread.State.class;//枚举
        Class<Long> cls7 = Long.class;//基本数据类型
        Class<Void> cls8 = Void.class;//void数据类型
        Class<Class> cls9 = Class.class;

        System.out.println(cls1);
        System.out.println(cls2);
        System.out.println(cls3);
        System.out.println(cls4);
        System.out.println(cls5);
        System.out.println(cls6);
        System.out.println(cls7);
        System.out.println(cls8);
        System.out.println(cls9);
    }
}

16.6 类加载

16.6.1 基本说明

ClassLoad.java（包路径：com.hspedu.classload）

反射机制是Java实现动态语言的关键，即通过反射实现类的动态加载。

  1. 静态加载：编译时加载相关的类，若类不存在则报错，依赖性太强。
  2. 动态加载：运行时加载需要的类，若运行时不用该类，即使类不存在也不报错，降低了依赖性。
  3. 举例说明。

16.6.2 类加载时机

  1. 当创建对象时（new）// 静态加载
  2. 当子类被加载时，父类也会被加载 // 静态加载
  3. 调用类中的静态成员时 // 静态加载
  4. 通过反射 // 动态加载
    Class.forName("com.test.Cat");

16.6.3 类加载过程图

image-20250911104913225

16.6.4 类加载各阶段完成任务

image-20250911105133053

16.6.5 加载阶段

image-20250911105639287

16.6.6 连接阶段-验证

  1. 目的：确保Class文件字节流的信息符合当前虚拟机要求，且不危害虚拟机安全。
  2. 验证内容包括：
    • 文件格式验证（如是否以魔数 0xCAFEBABE 开头）；
    • 元数据验证；
    • 字节码验证；
    • 符号引用验证（可结合案例说明）。
  3. 优化：可通过 -Xverify:none 参数关闭大部分类验证，缩短类加载时间。

16.6.7 连接阶段-准备

  1. JVM 行为：对静态变量分配内存，并赋予默认初始值（如 int 默认为 0，引用类型 默认为 null 等），变量内存分配在方法区。
  2. 举例说明：ClassLoad02.java
package com.ming.classload_;

/**
 * @author ming
 * @version 1.0
 * 我们说明一个类加载的链接阶段-准备
 */
public class ClassLoad02 {
    public static void main(String[] args) {

    }
}
class A {
    //属性-成员变量-字段
    //分析类加载的链接阶段-准备 属性是如何处理
    //1. n1 是实例属性, 不是静态变量，因此在准备阶段，是不会分配内存
    //2. n2 是静态变量，分配内存 n2 是默认初始化 0 ,而不是20
    //3. n3 是static final 是常量, 他和静态变量不一样, 因为一旦赋值就不变 n3 = 30
    public int n1 = 10;
    public static  int n2 = 20;
    public static final  int n3 = 30;
}

16.6.8 连接阶段-解析

  1. 虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。
  • 符号引用：.class 文件中用 “字符串” 表示的引用（如引用的类名、字段名、方法名），例如 com.example.User 是一个符号引用，仅描述 “要引用哪个类”，但不包含该类在内存中的实际地址。
  • 直接引用：指向内存中实际位置的引用（如方法区中类元数据的内存地址、字段 / 方法的偏移量），可以直接定位到目标资源。

16.6.9 Initialization（初始化）

  1. 到初始化阶段，才真正开始执行类中定义的 Java 程序代码，此阶段是执行 <clinit>() 方法的过程。
  2. <clinit>() 方法是由编译器按语句在源文件中出现的顺序，依次自动收集类中的所有静态变量的赋值动作和静态代码块中的语句，并进行合并。[举例说明：ClassLoad03.java]
  3. 虚拟机会保证一个类的 <clinit>() 方法在多线程环境中被正确地加锁、同步；如果多个线程同时去初始化一个类，那么只会有一个线程去执行这个类的 <clinit>() 方法，其他线程都需要阻塞等待，直到活动线程执行 <clinit>() 方法完毕 [可通过debug源码验证]
package com.ming.classload_;

/**
 * @author 明
 * @version 1.0
 * 演示类加载-初始化阶段
 */
public class ClassLoad03 {
    public static void main(String[] args) {
        //分析
        //1. 加载B类，并生成 B的class对象
        //2. 链接 num = 0
        //3. 初始化阶段
        //    依次自动收集类中的所有静态变量的赋值动作和静态代码块中的语句,并合并
        /*
                clinit() {
                    System.out.println("B 静态代码块被执行");
                    //num = 300;
                    num = 100;
                }
                合并: num = 100

         */

        //new B();//类加载
        //System.out.println(B.num);//100, 如果直接使用类的静态属性，也会导致类的加载

        //看看加载类的时候，是有同步机制控制
        /*
        protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
        {
            //正因为有这个机制，才能保证某个类在内存中, 只有一份Class对象
            synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
            //....
            }
            }
         */
        B b = new B();
    }
}
class B{
    static {
        System.out.println("B 静态代码块被执行");
        num = 300;
    }
    public  static int num = 100;

    public B(){
        System.out.println("B() 构造器被执行");
    }
}

16.7 通过反射获取类的结构信息

16.7.1 第一组：java.lang.Class 类

com.hspedu.reflection.ReflectionUtils.java

  1. getName：获取全类名
  2. getSimpleName：获取简单类名
  3. getFields：获取所有public修饰的属性，包含本类以及父类的
  4. getDeclaredFields：获取本类中所有属性
  5. getMethods：获取所有public修饰的方法，包含本类以及父类的
  6. getDeclaredMethods：获取本类中所有方法
  7. getConstructors：获取本类所有public修饰的构造器
  8. getDeclaredConstructors：获取本类中所有构造器
  9. getPackage：以Package形式返回包信息
  10. getSuperClass：以Class形式返回父类信息
  11. getInterfaces：以Class[]形式返回接口信息
  12. getAnnotations：以Annotation[]形式返回注解信息

16.7.2 第二组：java.lang.reflect.Field 类

  1. getModifiers：以int形式返回修饰符
    【说明：默认修饰符是0，public是1，private是2，protected是4，static是8，final是16，public + static 为 1 + 8 = 9】
  2. getType：以Class形式返回类型
  3. getName：返回属性名

16.7.3 第三组：java.lang.reflect.Method 类

  1. getModifiers：以int形式返回修饰符
    【说明：默认修饰符是0，public是1，private是2，protected是4，static是8，final是16】
  2. getReturnType：以Class形式获取返回类型
  3. getName：返回方法名
  4. getParameterTypes：以Class[]返回参数类型数组

16.7.4 第四组：java.lang.reflect.Constructor 类

  1. getModifiers：以int形式返回修饰符
  2. getName：返回构造器名（全类名）
  3. getParameterTypes：以Class[]返回参数类型数组
package com.ming;

import org.junit.jupiter.api.Test;

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

/**
 * @author 明
 * @version 1.0
 * 演示如何通过反射获取类的结构信息
 */
public class ReflectionUtils {
    public static void main(String[] args) {

    }

    @Test
    public void api_02()  throws Exception {
//得到Class对象
        Class<?> personCls = Class.forName("com.ming.Person");
        //getDeclaredFields:获取本类中所有属性
        //规定 说明: 默认修饰符 是0 ， public  是1 ，private 是 2 ，protected 是 4 , static 是 8 ，final 是 16
        Field[] declaredFields = personCls.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            System.out.println("本类中所有属性=" + declaredField.getName()
                    + " 该属性的修饰符值=" + declaredField.getModifiers()
                    + " 该属性的类型=" + declaredField.getType());
        }

        //getDeclaredMethods:获取本类中所有方法
        Method[] declaredMethods = personCls.getDeclaredMethods();
        for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
            System.out.println("本类中所有方法=" + declaredMethod.getName()
                    + " 该方法的访问修饰符值=" + declaredMethod.getModifiers()
                    + " 该方法返回类型" + declaredMethod.getReturnType());

            //输出当前这个方法的形参数组情况
            Class<?>[] parameterTypes = declaredMethod.getParameterTypes();
            for (Class<?> parameterType : parameterTypes) {
                System.out.println("该方法的形参类型=" + parameterType);
            }
        }

        Constructor<?>[] declaredConstructors = personCls.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {
            System.out.println("===================");
            System.out.println("本类中的所有构造器= " + declaredConstructor.getName());

            Class[] parameterTypes = declaredConstructor.getParameterTypes();
            for (Class<?> parameterType : parameterTypes) {
                System.out.println("该构造器的形参类型=" + parameterType);
            }
        }
    }

    //第一组方法API
    @Test
    public void api_01() throws Exception {
        //得到Class对象
        Class<?> personCls = Class.forName("com.ming.Person");
//    1. `getName`：获取全类名
        System.out.println(personCls.getName());
//    2. `getSimpleName`：获取简单类名
        System.out.println(personCls.getSimpleName());
//    3. `getFields`：获取所有`public`修饰的属性，包含本类以及父类的
        Field[] fields = personCls.getFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println("本类及父类的属性=" + field.getName());
        }
//    4. `getDeclaredFields`：获取本类中所有属性
        Field[] declaredFields = personCls.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            System.out.println("本类的所有属性=" + declaredField.getName());
        }
//    5. `getMethods`：获取所有`public`修饰的方法，包含本类以及父类的
        Method[] methods = personCls.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("本类及父类的方法=" + method.getName());
        }
//    6. `getDeclaredMethods`：获取本类中所有方法
        Method[] declaredMethods = personCls.getDeclaredMethods();
        for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
            System.out.println("本类中的所有方法=" + declaredMethod.getName());
        }
//    7. `getConstructors`：获取本类所有`public`修饰的构造器
        Constructor<?>[] constructors = personCls.getConstructors();
        for (Constructor<?> constructor : constructors) {
            System.out.println("本类的构造器=" + constructor.getName());
        }
//    8. `getDeclaredConstructors`：获取本类中所有构造器
        Constructor<?>[] declaredConstructors = personCls.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {
            System.out.println("本类中所有构造器=" + declaredConstructor.getName());
        }
//    9. `getPackage`：以`Package`形式返回包信息
        System.out.println(personCls.getPackage());
//    10. `getSuperClass`：以`Class`形式返回父类信息
        Class<?> superclass = personCls.getSuperclass();
        System.out.println("父类的class对象=" + superclass);
//    11. `getInterfaces`：以`Class[]`形式返回接口信息
        Class<?>[] interfaces = personCls.getInterfaces();
        for (Class<?> anInterface : interfaces) {
            System.out.println("接口信息=" + anInterface);
        }
//    12. `getAnnotations`：以`Annotation[]`形式返回注解信息
        Annotation[] annotations = personCls.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println("注解信息=" + annotation);
        }
    }
}
class A {
    public String hobby;

    public void hi() {

    }

    public A() {
    }

    public A(String name) {
    }
}

interface IA {
}

interface IB {

}

@Deprecated
class Person extends A implements IA, IB {
    //属性
    public String name;
    protected static int age; // 4 + 8 = 12
    String job;
    private double sal;

    //构造器
    public Person() {
    }

    public Person(String name) {
    }

    //私有的
    private Person(String name, int age) {

    }

    //方法
    public void m1(String name, int age, double sal) {

    }

    protected String m2() {
        return null;
    }

    void m3() {

    }

    private void m4() {

    }
}

16.8 通过反射创建对象

  1. 方式一：调用类中的 public 修饰的无参构造器
  2. 方式二：调用类中的指定构造器

Class 类相关方法

  • newInstance()：调用类中的无参构造器，获取对应类的对象
  • getConstructor(Class... clazz)：根据参数列表，获取对应的 public 构造器对象
  • getDeclaredConstructor(Class... clazz)：根据参数列表，获取对应的所有构造器对象

Constructor 类相关方法

  • setAccessible(boolean flag)：爆破（关闭访问检查，提高反射效率）
  • newInstance(Object... obj)：调用构造器

16.8.1 案例演示

包路径：com.hspedu.reflection，类名：ReflecCreateInstance.java

  • 测试1：通过反射创建某类的对象，要求该类中必须有 public 的无参构造
  • 测试2：通过调用某个特定构造器的方式，实现创建某类的对象
package com.ming.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;

/**
 * @author 明
 * @version 1.0
 * 演示通过反射机制创建实例
 */
public class ReflecCreateInstance {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1. 先获取到User类的Class对象
        Class<?> userClass = Class.forName("com.ming.reflection.User");
        //2. 通过public 的无参构造器创建实例
        Object o = userClass.newInstance();
        System.out.println(o);
        //3. 通过public的有参构造器创建实例
        /*
            constructor 对象就是
            public User(String name) {//public的有参构造器
                this.name = name;
            }
         */
        //3.1 先得到对应构造器
        Constructor<?> constructor = userClass.getConstructor(String.class);
        //3.2 创建实例，并传入实参
        Object o1 = constructor.newInstance("tt");
        System.out.println(o1);
        //4. 通过非public的有参构造器创建实例
        //4.1 得到private的构造器对象
        Constructor<?> declaredConstructor = userClass.getDeclaredConstructor(int.class, String.class);
        //4.2 创建实例
        //暴破【暴力破解】 , 使用反射可以访问private构造器/方法/属性
        declaredConstructor.setAccessible(true);
        Object user2 = declaredConstructor.newInstance(18,"丹江");
        System.out.println(user2);

    }
}
class User { //User类
    private int age = 10;
    private String name = "桃田";

    public User() {//无参 public
    }

    public User(String name) {//public的有参构造器
        this.name = name;
    }

    private User(int age, String name) {//private 有参构造器
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    public String toString() {
        return "User [age=" + age + ", name=" + name + "]";
    }
}

16.9 通过反射访问类中的成员

16.9.1 访问属性 ReflecAccessProperty.java

  1. 根据属性名获取Field对象
    Field f = clazz对象.getDeclaredField(属性名);
  2. 爆破：
    f.setAccessible(true); // f 是Field
  3. 访问
    f.set(o, 值); // o 表示对象
System.out.println(f.get(o)); // o 表示对象
  4. 注意：如果是静态属性，则set和get中的参数o，可以写成null
package com.ming.reflection;

import java.lang.reflect.Field;

/**
 * @author 明
 * @version 1.0
 * 演示反射操作属性
 */
public class ReflecAccessProperty {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1. 得到Student类对应的 Class对象
        Class<?> stuClass = Class.forName("com.ming.reflection.Student");
        //2. 创建对象
        Object o = stuClass.newInstance();//o 的运行类型就是Student
        System.out.println(o.getClass());//Student
        //3. 使用反射得到age 属性对象
        Field age = stuClass.getField("age");
        age.set(o,56);//通过反射来操作属性
        System.out.println(o);
        System.out.println(age.get(o));//返回age属性的值
        //4. 使用反射操作name 属性
        Field name = stuClass.getDeclaredField("name");
        //对name 进行暴破, 可以操作private 属性
        name.setAccessible(true);
        name.set(o,"张三");
        System.out.println(o);

        name.set(null,"李四");//因为name是static属性，因此 o 也可以写出null
        System.out.println(name.get(null));//获取属性值, 要求name是static
    }
}
class Student {//类
    public int age;
    private static String name;

    public Student() {//构造器
    }

    public String toString() {
        return "Student [age=" + age + ", name=" + name + "]";
    }
}

16.9.2 访问方法 ReflecAccessMethod.java

  1. 根据方法名和参数列表获取Method方法对象：
    Method m = clazz.getDeclaredMethod(方法名, XX.class); // 得到本类的所有方法
  2. 获取对象：
    Object o = clazz.newInstance();
  3. 爆破：
    m.setAccessible(true);
  4. 访问：
    Object returnValue = m.invoke(o, 实参列表); // o 就是对象
  5. 注意：如果是静态方法，则invoke的参数o，可以写成null
package com.ming.reflection;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @author 明
 * @version 1.0
 */
public class ReflecAccessMethod {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1. 得到Boss类对应的Class对象
        Class<?> bossCls = Class.forName("com.ming.reflection.Boss");
        //2. 创建对象
        Object o = bossCls.newInstance();
        //3. 调用public的hi方法
        //Method hi = bossCls.getMethod("hi", String.class);//OK
        //3.1 得到hi方法对象
        Method hi = bossCls.getDeclaredMethod("hi", String.class);
        //3.2 调用
        hi.invoke(o,"到家了");

        //4. 调用private static 方法
        //4.1 得到 say 方法对象
        Method say = bossCls.getDeclaredMethod("say", int.class, String.class, char.class);
        //4.2 因为say方法是private, 所以需要暴破，原理和前面讲的构造器和属性一样
        say.setAccessible(true);
        System.out.println(say.invoke(o, 100, "张三", '男'));
        //4.3 因为say方法是static的，还可以这样调用 ，可以传入null
        System.out.println(say.invoke(null,15 , "凤飞飞",'8'));;

        Object reVal = say.invoke(null, 300, "王五", '男');
        System.out.println("reVal 的运行类型=" + reVal.getClass());//String


        //在演示一个返回的案例
        Method m1 = bossCls.getMethod("m1");
        Object reVal2 = m1.invoke(o);
        System.out.println("reVal2的运行类型=" + reVal2.getClass());//Monster
    }
}
class Monster {}
class Boss {//类
    public int age;
    private static String name;

    public Boss() {//构造器
    }

    public Monster m1() {
        return new Monster();
    }

    private static String say(int n, String s, char c) {//静态方法
        return n + " " + s + " " + c;
    }

    public void hi(String s) {//普通public方法
        System.out.println("hi " + s);
    }
}
posted @ 2025-09-12 00:00  *珍惜当下*  阅读(11)  评论(0)    收藏  举报