java 反射
学到Spring框架的时候，发现反射思想很重要，故特此写下此文，以加深理解。
文章目录
- 1：反射概述
- 2：Class对象特点
- 3：反射的使用
- 1:获取类对象
- 2 利用反射机制创建对象
- 3: 获取成员变量并使用
- 4: 获取成员方法并使用
- 5: 获取main方法并使用
- 4 : 关于反射的用法举例
- 1:通过反射运行配置文件内容
- 2:通过反射越过泛型检查
1：反射概述
java反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
实际上，我们创建的每一个类也都是对象，即类本身是java.lang.Class类的实例对象。这个实例对象称之为类对象，也就是Class对象。那么，Class对象又是什么对象呢？
2：Class对象特点
下图是Class类的api（图片来自于java基础之—反射（非常重要））
从图中可以得出以下几点：
- Class 类的实例对象表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。也就是jvm中有很多的实例，每个类都有唯一的Class对象。
- Class 类没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机自动构造的。也就是说我们不需要创建，JVM已经帮我们创建了。
- Class 对象用于提供类本身的信息，比如有几种构造方法， 有多少属性，有哪些普通方法
3：反射的使用
假设我们现在有一个Hero类
package pojo;
public class Hero {
public String name; //姓名
public float hp; //血量
public float armor; //护甲
public int moveSpeed; //移动速度
}
1:获取类对象
获取类对象有3种方式
class.forname（）（常用）Hero.classnew Hero().getClass()
在一个JVM中，一种类，只会有一个类对象存在。所以以上三种方式取出来的类对象，都是一样。（此处准确是在ClassLoader下,只有一个类对象）
示例：
package pojo;
public class ObjectTest {
public static void main(String[] args) {
String className = "pogo.Hero";
try {
//获取类对象的第一种方式
Class pClass1 = Class.forName(className);
//获取类对象的第二种方式
Class pClass2 = Hero.class;
//获取类对象的第三种方式
Class pClass3 = new Hero().getClass();
System.out.println(pClass1==pClass2);//输出true
System.out.println(pClass1==pClass3);//输出true
} catch (ClassnotfoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printstacktrace();
}
}
}
三种方式中，常用第一种，第二种需要导入类的包，依赖太强，不导包就抛编译错误。第三种对象都有了还要反射干什么。一般都第一种，一个字符串可以传入也可写在配置文件中等多种方法。
2 利用反射机制创建对象
基本步骤
与传统的通过new 来获取对象的方式不同反射机制，反射会先拿到Hero的“类对象”,然后通过类对象获取“构造器对象”再通过构造器对象创建一个对象，具体步骤：
1.获取类对象
Class class = Class.forName("pojo.Hero");2.获取构造器对象
Constructor con = clazz.getconstructor(形参.class);3 获取对象
Hero hero =con.newinstance(实参);
上面是最简单的获取方法，当Hero的构造方法不是无参构造方法时，获取构造器对象略有不同，见下面测试：
构造方法不同时，获取构造器对象的方法
示例：
- Hero类添加6种构造方法
//---------------构造方法-------------------
//（默认的构造方法）
Hero(String str){
System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str);
}
//无参构造方法
public Hero(){
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 Hero(char name){
System.out.println("姓名：" + name);
}
//有多个参数的构造方法
public Hero(String name ,float hp){
System.out.println("姓名："+name+"血量："+ hp);
}
//受保护的构造方法
protected Hero(boolean n){
System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n);
}
//私有构造方法
private Hero(float hp){
System.out.println("私有的构造方法 血量："+ hp);
}
- 通过反射机制获取对象
package test;
public class ConstructorTest {
/*
* 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；
*
* 2.创建对象
* Constructor对象调用newInstance(Object... initargs)
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.加载Class对象
Class clazz = Class.forName("pojo.Hero");
//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("******************获取私有构造方法，并调用*******************************");
con = clazz.getDeclaredConstructor(float.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(100);
}
}
输出：
**********************所有公有构造方法*********************************
public pojo.Hero(java.lang.String,float)
public pojo.Hero(char)
public pojo.Hero()
************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************
private pojo.Hero(float)
protected pojo.Hero(boolean)
public pojo.Hero(java.lang.String,float)
public pojo.Hero(char)
public pojo.Hero()
pojo.Hero(java.lang.String)
*****************获取公有、无参的构造方法*******************************
con = public pojo.Hero()
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*******************************
private pojo.Hero(float)
私有的构造方法 血量：100.0
总结：
1.获取构造器对象方法：
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:
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: 获取成员变量并使用
基本步骤
1.获取HeroPlus类的对象
new方法/第2章中的方法h2. 获取属性
field f1 = h.getDeclaredField("属性名")3. 修改属性
f1.set(h，实参)，注意这里的h是对象，不是类对象
示例：
- 新增HeroPlus类
package pojo;
public class HeroPlus {
public String name;
public float hp;
public int damage;
public int id;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public HeroPlus(){
}
public HeroPlus(String string) {
name =string;
}
@Override
public String toString() {
return "Hero [name=" + name + "]";
}
public boolean isDead() {
// TODO Auto-generated method stub
return false;
}
public void attackHero(HeroPlus h2) {
System.out.println(this.name+ " 正在攻击 " + h2.getName());
}
}
- 获取属性并修改
package test;
public class ParaTest {
public static void main(String[] args) {
HeroPlus h =new HeroPlus();
//使用传统方式修改name的值为garen
h.name = "garen";
try {
//获取类HeroPlus的名字叫做name的字段
Field f1= h.getClass().getDeclaredField("name");
//修改这个字段的值
f1.set(h, "teemo");
//打印被修改后的值
System.out.println(h.name);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
补充：
getField和getDeclaredField的区别
getField 只能获取public的，包括从父类继承来的字段。
getDeclaredField 可以获取本类所有的字段，包括private的，但是 不能获取继承来的字段。 (注： 这里只能获取到private的字段，但并不能访问该private字段的值,除非加上setAccessible(true))
4: 获取成员方法并使用
- 获取HeroPlus类的对象
h- 获取成员方法：
public Method getMethod(String name ，Class<?>… parameterTypes):获取"公有方法"；（包含了父类的方法也包含Object类）
public Method getDeclaredMethods(String name ，Class<?>… parameterTypes) :获取成员方法，包括私有的(不包括继承的)
参数解释：
name : 方法名；
Class … : 形参的Class类型对象
- 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；
示例：
package test;
public class MethodTest {
public static void main(String[] args) {
HeroPlus h = new HeroPlus();
try {
// 获取这个名字叫做setName，参数类型是String的方法
Method m = h.getClass().getMethod("setName", String.class);
// 对h对象，调用这个方法
m.invoke(h, "盖伦");
// 使用传统的方式，调用getName方法
System.out.println(h.getName());
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
5: 获取main方法并使用
示例：
- HeroPlus 新增main方法
public static void main(String[] args) {
System.out.println("执行main方法");
}
- 通过下面步骤获取main方法1
package test;
public class MainTest {
public static void main(String[] args) {
try {
//1、获取HeroPlus对象的字节码
Class clazz = Class.forName("pojo.HeroPlus");
//2、获取main方法,第一个参数：方法名称，第二个参数：方法形参的类型，
Method methodMain = clazz.getMethod("main", String[].class);
//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();
}
}
}
4 : 关于反射的用法举例
反射非常强大，但是从上面的记录来看，反而觉得还不如直接调用方法来的直接和方便2。
通常来说，需要在学习了Spring 的依赖注入，反转控制之后，才会对反射有更好的理解，所以先这里举两个例子，来演示一下反射的一种实际运用3。
1:通过反射运行配置文件内容
- 首先准备两个业务类
package service;
public class Service1 {
public void doService1(){
System.out.println("业务方法1");
}
}
package service;
public class Service2 {
public void doService2(){
System.out.println("业务方法2");
}
}
- 当需要从第一个业务方法切换到第二个业务方法的时候，使用非反射方式，必须修改代码，并且重新编译运行，才可以达到效果
package service;
public class CommonTest {
public static void main(String[] args) {
//new Service1().doService1();
//必须重新修改代码
new Service2().doService2();
}
}
- 使用反射方式则方便很多
- 首先准备一个配置文件，就叫做spring.txt吧, 放在src目录下。
里面存放的是类的名称，和要调用的方法名。首先准备一个配置文件，就叫做spring.txt吧, 放在src目录下。里面存放的是类的名称，和要调用的方法名。
- 在测试类Test中，首先取出类名称和方法名，然后通过反射去调用这个方法。
- 当需要从调用第一个业务方法，切换到调用第二个业务方法的时候，不需要修改一行代码，也不需要重新编译，只需要修改配置文件spring.txt，再运行即可。
示例：
spring.txt内容
class=reflection.Service1
method=doService1
测试类
package service;
public class ReflectTest {
@SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
public static void main(String[] args) throws Exception {
//从spring.txt中获取类名称和方法名称
File springConfigFile = new File("H:\\eclpise-workspace\\reflect-demo\\src\\spring.txt");
Properties springConfig= new Properties();
springConfig.load(new fileinputstream(springConfigFile));
String className = (String) springConfig.get("class");
String methodName = (String) springConfig.get("method");
//根据类名称获取类对象
Class clazz = Class.forName(className);
//根据方法名称，获取方法对象
Method m = clazz.getMethod(methodName);
//获取构造器
Constructor c = clazz.getConstructor();
//根据构造器，实例化出对象
Object service = c.newInstance();
//调用对象的指定方法
m.invoke(service);
}
}
2:通过反射越过泛型检查
泛型是在编译期间起作用的。在编译后的.class文件中是没有泛型的。所有比如T或者E类型啊，本质都是通过Object处理的。所以可以通过使用反射来越过泛型。
示例：
package test;
public class GenericityTest {
public static void main(String[] args) throws Exception{
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("this");
list.add("is");
// strList.add(5);报错
/********** 越过泛型检查 **************/
//获取ArrayList的Class对象，反向的调用add()方法，添加数据
Class listClass = list.getClass();
//获取add()方法
Method m = listClass.getMethod("add", Object.class);
//调用add()方法
m.invoke(list, 5);
//遍历集合
for(Object obj : list){
System.out.println(obj);
}
}
}
GitHub源码：java反射
Java基础之—反射（非常重要） ↩︎
反射有什么用 ↩︎
深入分析Java方法反射的实现原理
后记：
本文部分内容引用自csdn的敬业的小码哥和How2jJava，如有侵权，请联系我 ↩︎
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