反射的基本使用以及原理(Class获取方式)
1、什么是反射技术？
动态获取指定类以及类中的内容(成员)，并运行其内容。
应用程序已经运行，无法在其中进行new对象的建立，就无法使用对象。这时可以根据配置文件的类全名去找对应的字节码文件，并加载进内存，并创建该类对象实例。这就需要使用反射技术完成。反射技术最重要的就是Class字节码对象。其次有Constructor、Method、Field等类。
其实，反射机制的非常重要的一个类就是Class字节码对象，获取方式有三种:
class Parent { protected String name; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } } class Children extends Parent { private static final Integer age = new Integer(25); public Children(String name) { this.name = name; } public static Integer getAge() { return age; } }
测试获取Class对象的三种方式:
public static void testClazz() throws ClassNotFoundException { Children children = new Children("zhangsan"); Class<? extends Children> class1 = children.getClass();// 获取class对象的第一种方式 System.out.println(class1); Class class2 = Children.class;// 获取class对象的第二种方式 System.out.println(class2); Class class3 = Class.forName("cn.xm.exam.test.Children");// 获取class对象的第三种方式(要写全路径) System.out.println(class3); }
结果:
class cn.xm.exam.test.Children
class cn.xm.exam.test.Children
class cn.xm.exam.test.Children
总结:获取Class对象的三种方式:
Class.forName("类的路径")
类名.Class
实例.getClass()
2. Class字节码对象的作用一: newInstance和获取Constructor对象
修改Children类:
class Children extends Parent { private static final Integer age = new Integer(25); public Children() { System.out.println("无参构造方法"); } private Children(String name) { System.out.println("有参构造方法"); this.name = name; } public static Integer getAge() { return age; } }
2.1 clazz.newInstance();// 其内部是调用无参的Constructor对象进行创建对象
Class clazz = Children.class;// 获取class对象的第二种方式 Object newInstance = clazz.newInstance();// 其内部是调用无参构造方法进行创建 System.out.println(newInstance);
结果:
无参构造方法
cn.xm.exam.test.Children@4614ac54
如果没有无参构造方法或者无参构造方法的修饰符是private，调用此方法会报错java.lang.IllegalAccessException
2.2 获取Constructor对象
public static void test2() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, SecurityException { // 1.获取所有的构造 Class clazz = Children.class;// 获取class对象的第二种方式 Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();// 获取所有public声明的构造方法 blConstructor(constructors); Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();// 获取所有public\private\protected\default声明的构造方法 blConstructor(declaredConstructors); // 2.根据参数类型获取构造方法 Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);// 获取参数类型为string修饰符为private的构造方法(因为是private修饰，所以只能用此方法获取) blConstructor(new Constructor[] { constructor }); Constructor declaredConstructor = clazz.getConstructor(null);// 获取无参构造方法,修饰符为只能为public blConstructor(new Constructor[] { declaredConstructor }); } public static void blConstructor(Constructor[] constructors) { System.out.println("============="); for (Constructor constructor : constructors) { System.out.println("name ->" + constructor.getName()); Class[] parameterTypes = constructor.getParameterTypes();// 获取构造方法的参数类型数组 for (Class clazz11 : parameterTypes) { System.out.println("clazz11->" + clazz11); } System.out.println("isAccessible ->" + constructor.isAccessible());// isAccessible返回的是是否是private声明的 } }
结果:
=============
name ->cn.xm.exam.test.Children
isAccessible ->false
=============
name ->cn.xm.exam.test.Children
clazz11->class java.lang.String
isAccessible ->false
name ->cn.xm.exam.test.Children
isAccessible ->false
=============
name ->cn.xm.exam.test.Children
clazz11->class java.lang.String
isAccessible ->false
=============
name ->cn.xm.exam.test.Children
isAccessible ->false
总结: getConstructors()返回所有声明为public的构造方法
getDeclaredConstructors()获取所有的方法，不管修饰符
getDeclaredConstructor(String.class);//获取单参数，且类型为String的构造方法，修饰符可以为public\private\protected\default
getConstructor(null);// 获取无参构造方法,修饰符为只能为public
带Declared的方法可以获取到private修饰的构造方法，isAccessible方法返回的是此对象的可访问标志的值(默认返回的是false)。
2.3 Constructor对象创建实例
Constructor可以创建对象，也可以获取构造方法的参数类型等。
public static void test2() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException { Class clazz = Children.class;// 获取class对象的第二种方式 // 2.根据参数类型获取构造方法 Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);// 获取参数类型为string修饰符为private的构造方法(因为是private修饰，所以只能用此方法获取) Constructor declaredConstructor = clazz.getConstructor(null);// 获取无参构造方法,修饰符为只能为public System.out.println("====================="); Object newInstance1 = declaredConstructor.newInstance(); System.out.println("====================="); Object newInstance = constructor.newInstance("111"); }
结果:(由于带参数的构造是private修饰的，所以不能直接new)
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无参构造方法
=====================
Exception in thread "main" java.lang.IllegalAccessException: Class cn.xm.exam.test.Test can not access a member of class cn.xm.exam.test.Children with modifiers "private"
at sun.reflect.Reflection.ensureMemberAccess(Reflection.java:110)
at java.lang.reflect.AccessibleObject.slowCheckMemberAccess(AccessibleObject.java:262)
at java.lang.reflect.AccessibleObject.checkAccess(AccessibleObject.java:254)
at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:517)
at cn.xm.exam.test.Test.test2(Test.java:31)
at cn.xm.exam.test.Test.main(Test.java:8)
解决办法：(调用创建对象之前设置可见性为true)
public static void test2() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException { Class clazz = Children.class;// 获取class对象的第二种方式 // 2.根据参数类型获取构造方法 Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);// 获取参数类型为string修饰符为private的构造方法(因为是private修饰，所以只能用此方法获取) Constructor declaredConstructor = clazz.getConstructor(null);// 获取无参构造方法,修饰符为只能为public System.out.println("====================="); Object newInstance1 = declaredConstructor.newInstance(); System.out.println("====================="); constructor.setAccessible(true);// 暴力可见 Object newInstance = constructor.newInstance("111"); }
结果:
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无参构造方法
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有参构造方法
3. Method对象
修改Children类:
class Children extends Parent { private static final Integer age = new Integer(25); public Children() { System.out.println("无参构造方法"); } private Children(String name) { System.out.println("有参构造方法"); this.name = name; } public static Integer getAge() { return age; } private void method1() { System.out.println("method1......"); } private void method1(String arg) { System.out.println("method1......" + arg); } public void method2() { System.out.println("method1......"); } }
3.1 Method对象的获取方式
此对象也是有四种获取方式，带Declared的可以获取任意修饰符的。
Class clazz = Children.class;// 获取class对象的第二种方式 // 2.根据参数类型获取构造方法 Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);// 获取参数类型为string修饰符为private的构造方法(因为是private修饰，所以只能用此方法获取) constructor.setAccessible(true);// 暴力可见 Object newInstance = constructor.newInstance("111"); Method[] methods = clazz.getMethods(); Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods(); Method method = clazz.getMethod("method2", null); Method declaredMethod = clazz.getDeclaredMethod("method1", String.class);
3.1 Method对象的作用
Method对象可以获取方法的名字、返回类型、参数类型、异常类型、注解等信息，另外可以通过此实例直接调用方法。调用静态方法传入第一个参数传入null即可。
public static void test2() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException { Class clazz = Children.class;// 获取class对象的第二种方式 Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);// 获取参数类型为string修饰符为private的构造方法(因为是private修饰，所以只能用此方法获取) constructor.setAccessible(true);// 暴力可见 Object newInstance = constructor.newInstance("111"); // 2.根据参数类型获取方法 Method method = clazz.getMethod("getAge", null); Method declaredMethod = clazz.getDeclaredMethod("method1", String.class); // 2.1获取方法名字、返回类型、参数类型 System.out.println( method.getName() + "\t" + method.getReturnType() + "\t" + Arrays.toString(method.getParameterTypes())); // 2.2 .2执行private修饰的方法(第一个参数是对象，第二个是参数) declaredMethod.setAccessible(true);// 设置暴力可见 declaredMethod.invoke(newInstance, "111"); // 2.2 .2静态方法的执行 System.out.println(method.invoke(null)); }
结果:
有参构造方法
getAge class java.lang.Integer []
method1......111
25
4. Field对象
Field相当于成员属性、字段。
修改Children类:
class Children extends Parent { private static final Integer age = new Integer(25); private String sex; public int score; public Children() { System.out.println("无参构造方法"); } private Children(String name) { System.out.println("有参构造方法"); this.name = name; } public static Integer getAge() { return age; } }
4.1 Field的获取方式
Class clazz = Children.class;// 获取class对象的第二种方式 Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);// 获取参数类型为string修饰符为private的构造方法(因为是private修饰，所以只能用此方法获取) constructor.setAccessible(true);// 暴力可见 Object newInstance = constructor.newInstance("111"); // 获取Field对象 Field[] fields = clazz.getFields(); System.out.println(Arrays.toString(fields)); Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields(); System.out.println(Arrays.toString(declaredFields)); Field field = clazz.getField("score"); System.out.println(field); Field declaredField = clazz.getDeclaredField("age"); System.out.println(declaredField);
结果：
有参构造方法
[public int cn.xm.exam.test.Children.score]
[private static final java.lang.Integer cn.xm.exam.test.Children.age, private java.lang.String cn.xm.exam.test.Children.sex, public int cn.xm.exam.test.Children.score]
public int cn.xm.exam.test.Children.score
private static final java.lang.Integer cn.xm.exam.test.Children.age
4.2 Field的作用
Field实例可以获取字段的类型、值，也可以修改字段的值。
Class clazz = Children.class;// 获取class对象的第二种方式 Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);// 获取参数类型为string修饰符为private的构造方法(因为是private修饰，所以只能用此方法获取) constructor.setAccessible(true);// 暴力可见 Object newInstance = constructor.newInstance("111"); // 获取Field对象 Field field = clazz.getField("score"); System.out.println(field.getType() + "\t" + field.get(newInstance)); // 修改成员属性的值 field.set(newInstance, 80); System.out.println(field.getType() + "\t" + field.get(newInstance)); // 获取静态成员属性 Field declaredField = clazz.getDeclaredField("age"); declaredField.setAccessible(true);// 暴力可见 System.out.println(declaredField.getType() + "\t" + declaredField.get(null));
结果:
有参构造方法
int 0
int 80
class java.lang.Integer 25
field提供了获取字段基本类型的值与引用类型的值get方法，也提供了修改基本类型与引用类型值的set方法:（第一个参数是实例对象，如果是静态属性传入null就可以）
总结:
1.三种方法可以获取到Class类:
Class.forName("类的路径")
类名.Class
实例.getClass()
2.五种创建对象的方法:
通过new语句实例化一个对象
通过反射机制创建对象，class.newInstance()
通过反射机制创建对象，constructor.newInstance()
通过clone()方法创建一个对象
通过反序列化方式创建对象
3.获取构造方法对象Constructor、方法对象Method、字段对象Field都有四种方法。(两个返回数组、两个返回单个实例)
直接调用getXXX方法例如 getConstructors 返回的是public修饰的方法，而且包括从父类继承的方法
调用getDeclaredXXX方法获取的不管修饰符，但是不包括从父类继承的方法。
也可以根据方法名称与类型或者字段名称来获取对应的单个实例。
