Java反射机制

文章目录1. 反射机制概述1.1 反射机制提供的功能1.2 反射相关API1.3 反射的应用举例2. Class类2.1 Class类概述2.2 Class类的常用方法2.3 获取Class类的实例（四种方法）代码演示：2.4 哪些类型可以有Class对象1. 反射机制概述1.1 反射机制提供的功能1.2 反射相关API1.3 反射的应用举例public class...

叶慕林

754人浏览 · 2020-03-27 20:39:32

叶慕林 · 2020-03-27 20:39:32 发布

文章目录

1. 反射机制概述
2. Class类
3.类的加载和 ClassLoader
- 3.1 类的加载过程
4.创建运行时类的对象
- 4.1 newInstance方法
- 4.2 体会反射的动态性
5. 获取运行时类的完整结构
6. 调用运行时类中指定的结构：属性、方法、构造器

1. 反射机制概述

1.1 反射机制提供的功能

在这里插入图片描述

1.2 反射相关API

在这里插入图片描述

1.3 反射的应用举例

public class ReflectionTest {

    //反射之前，对于Person类的操作
    @Test
    public void test1(){

        //1.创建Person类的对象
        Person p1 = new Person("tom",12);

        //2.通过对象，调用其内部的属性和方法
        p1.age = 10;
        System.out.println(p1);

        p1.show();

        //在Person类外部，不可以通过Person类的对象调用其内部私有结构
        //比如：name、showNation()以及私有的构造器

    }

    //反射之后，对于Person类的操作
    @Test
    public void test2() throws Exception {
        Class clazz = Person.class;
        //1.通过反射，创建Person类的对象
        Constructor cons = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
        Object obj = cons.newInstance("tom", 12);
        Person p = (Person)obj;
        System.out.println(obj.toString());
        //2.通过反射，调用对象指定的属性和指定的方法
        //调用属性
        Field age = clazz.getDeclaredField("age");
        age.set(p,10);
        System.out.println(p.toString());

        //调用方法
        Method show = clazz.getDeclaredMethod("show");
        show.invoke(p);

        System.out.println("********************");

        //通过反射，可以调用Person类的私有结构的。比如：私有的构造器、方法、属性
        //调用私有的构造器
        Constructor cons1 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
        cons1.setAccessible(true);
        Object jerry = cons1.newInstance("jerry");
        Person p1 = (Person)jerry;
        System.out.println(p1);

        //调用私有的属性
        Field name = clazz.getDeclaredField("name");
        name.setAccessible(true);
        name.set(p1,"hanmeimei");
        System.out.println(p1);

        //调用私有的方法
        Method showNation = clazz.getDeclaredMethod("showNation", String.class);
        showNation.setAccessible(true);
        String nation = (String)showNation.invoke(p1, "中国");//相当于String nation = p1.showNation("中国);
        System.out.println(nation);

    }

    //疑问：通过直接new的方式或反射的方式都可以调用公共的结构，开发中用哪个？
    //建议：直接new的方式。
    //什么时候会用：反射的方式。 反射的特征：动态性
    //疑问：反射机制与面线对象中的封装性是不是矛盾的？如何看待这两个技术？
    //不矛盾。

2. Class类

2.1 Class类概述

在这里插入图片描述

2.2 Class类的常用方法

在这里插入图片描述

2.3 获取Class类的实例（四种方法）

在这里插入图片描述

代码演示：

/*
    关于java.lang.Class类的理解
    1.类的加载过程：
    程序经过javac.exe命令以后，会生成一个或多个字节码文件(.class结尾)。
    接着我们使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行。相当于将某个字节码文件
    加载到内存中。此过程就称为类的加载。加载到内存中的类，我们就称为运行时类，此
    运行时类，就作为Class的一个实例。

    2.换句话说，Class的实例就对应着一个运行时类。
    3.加载到内存中的运行时类，会缓存一定的时间。在此时间之内，我们可以通过不同的方式
    来获取此运行时类。
    */

    //获取Class的实例的方式（前三种方式需要掌握）
    @Test
    public void test3() throws ClassNotFoundException {
        //方式一：调用运行时类的属性：.class
        Class clazz1 = Person.class;
        System.out.println(clazz1);
        //方式二：通过运行时类的对象，调用getClass()
        Person p1 = new Person();
        Class clazz2 = p1.getClass();
        System.out.println(clazz2);

        //方式三：调用Class的静态方法：forName(String classPath)
        Class clazz3 = Class.forName("studyjava.day11_reflect.java.Person");
//        clazz3 = Class.forName("java.lang.String");
        System.out.println(clazz3);

        System.out.println(clazz1 == clazz2);
        System.out.println(clazz1 == clazz3);

        //方式四：使用类的加载器：Classloader（了解）
        ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
        Class clazz4 = classLoader.loadClass("studyjava.day11_reflect.java.Person");

        System.out.println(clazz1 == clazz4);

    }


    //万事万物皆对象？对象.xxx,File,URL,反射,前端、数据库操作
  
}

2.4 哪些类型可以有Class对象

在这里插入图片描述

 //Class实例可以是哪些结构的说明：
    @Test
    public void test4(){
        Class c1 = Object.class;
        Class c2 = Comparable.class;
        Class c3 = String[].class;
        Class c4 = int[][].class;
        Class c5 = ElementType.class;
        Class c6 = Override.class;
        Class c7 = int.class;
        Class c8 = void.class;
        Class c9 = Class.class;

        int[] a = new int[10];
        int[] b = new int[100];
        Class c10 = a.getClass();
        Class c11 = b.getClass();
        // 只要数组的元素类型与维度一样，就是同一个Class
        System.out.println(c10 == c11);

    }

3.类的加载和 ClassLoader

3.1 类的加载过程

在这里插入图片描述

## 3.2 类的初始化

在这里插入图片描述

## 3.3 类加载器 ClassLoader

3.3.1 概述

在这里插入图片描述

3.3.2 ClassLoader相关方法

在这里插入图片描述

3.3.3 ClassLoader 相关方法具体代码演示

public class ClassLoaderTest {

    @Test
    public void test1(){
        //对于自定义类，使用系统类加载器进行加载
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2

        //调用系统类加载器的getParent()：获取扩展类加载器
        ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent();
        System.out.println(classLoader1);//sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@8efb846

        //调用扩展类加载器的getParent()：无法获取引导类加载器
        //引导类加载器主要负责加载java的核心类库，无法加载自定义类的。
        ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();
        System.out.println(classLoader2); //null

        ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader3); //null
    }


    /*
    Properties:用来读取配置文件
     */
    @Test
    public void test2() throws Exception {

        Properties pros = new Properties();
        //此时的文件默认在当前的module下
        //读取配置文件方式一：
//        FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
//        pros.load(fis);

        //读取配置文件的方式二：使用ClassLoader
        //配置文件默认识别为：当前module的src下
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("jdbc1.properties");
        pros.load(is);

        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        System.out.println("user = " + user + ",password = " + password);

    }
}

4.创建运行时类的对象

在这里插入图片描述

4.1 newInstance方法

@Test
    public void test1() throws IllegalAccessException, InstantiationException {

        Class clazz = Person.class;
        /*
        newInstance():调用此方法，创建对应的运行时类的对象。内部调用了运行时类的空参的构造器。

        要想此方法正常的创建运行时类的对象，要求：
        1.运行时类必须提供空参的构造器
        2.空参的构造器的访问权限得够。通常，设置为public。


        在javabean中要求提供一个public的空参构造器。原因：
        1.便于通过反射，创建运行时类的对象
        2.便于子类继承此运行时类时，默认调用super()时，保证父类有此构造器

        */
        Person obj = (Person) clazz.newInstance();
        System.out.println(obj);
    }
}

4.2 体会反射的动态性

//体会反射的动态性
    @Test
    public void test2() {

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            int num = new Random().nextInt(3);//0,1,2
            String classPath = "";
            switch (num) {
                case 0:
                    classPath = "java.util.Date";
                    break;
                case 1:
                    classPath = "java.lang.Object";
                    break;
                case 2:
                    classPath = "studyjava.day11_reflect.java.Person";
                    break;
            }

            try {
                Object obj = getInstance(classPath);
                System.out.println(obj);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /*
    创建一个指定类的对象。
    classPath:指定类的全类名
    */
    public Object getInstance(String classPath) throws Exception {
        Class clazz = Class.forName(classPath);
        return clazz.newInstance();

    }
}

5. 获取运行时类的完整结构

在这里插入图片描述

5.1 方法概述

在这里插入图片描述

5.2 获取属性结构

在这里插入图片描述

public class FieldTest {

    @Test
    public void test1(){

        Class clazz = Person.class;

        //获取属性结构
        //getFields()：获取当前运行时类及其父类中声明为public访问权限的属性
        Field[] fields = clazz.getFields();
        for (Field f : fields){
            System.out.println(f);
        }

        System.out.println();

        //getDeclaredFields():获取当前运行时类中声明的所有属性。（不包含父类中声明的属性）
        Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
        for (Field f : declaredFields){
            System.out.println(f);
        }
    }

    //权限修饰符  数据类型  变量名
    @Test
    public void test2(){
        Class clazz = Person.class;
        Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
        for (Field f : declaredFields){
            //1.权限修饰符
            int modifiers = f.getModifiers();
//            System.out.println(modifiers);//2 0 1
            System.out.print(Modifier.toString(modifiers) + "\t");//private  public

            //2.数据类型
            Class type = f.getType();
            System.out.print(type.getTypeName() + "\t");
            //3.变量名
            String fName = f.getName();
            System.out.print(fName + "\t");
            System.out.println();
        }

    }
}

5.3 获取运行时类的方法结构

在这里插入图片描述

/**
 *
 * 获取运行时类的方法结构
 *
 * @ClassName : MethodTest  
 * @Description :   
 * @Author : Yemulin  
 * @Date : 2020/03/28 02:08  
 * @Version : 1.0
 */

public class MethodTest {

    @Test
    public void test1(){

        Class clazz = Person.class;

        //getMethods():获取当前运行时类及其所有父类中声明为public权限的方法
        Method[] methods = clazz.getMethods();
        for (Method m : methods){
            System.out.println(m);
        }

        System.out.println();

        //getDeclaredMethods():获取当前运行时类中声明的所有方法。（不包含父类中声明的方法）
        Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
        for (Method m : declaredMethods){
            System.out.println(m);
        }
    }


    /*
    @Xxxx
    权限修饰符  返回值类型  方法名(参数类型1 形参名1,...) throws XxxException{}
    */
    @Test
    public void test2() {

        Class clazz = Person.class;
        Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
        for (Method m : declaredMethods) {
            //1.获取方法声明的注解
            Annotation[] annos = m.getAnnotations();
            for (Annotation a : annos) {
                System.out.println(a);
            }

            //2.权限修饰符
            System.out.print(Modifier.toString(m.getModifiers()) + "\t");

            //3.返回值类型
            System.out.print(m.getReturnType().getTypeName() + "\t");

            //4.方法名
            System.out.print(m.getName());
            System.out.print("(");

            //5.形参列表
            Class[] parameterTypes = m.getParameterTypes();
            if (!(parameterTypes == null && parameterTypes.length == 0)){
                for (int i = 0; i < parameterTypes.length; i++ ){

                    if (i == parameterTypes.length - 1){
                        System.out.print(parameterTypes[i].getTypeName() + " args_" + i);
                        break;
                    }
                    System.out.print(parameterTypes[i].getTypeName() + " args_" + i + ",");
                }
            }

            System.out.print(")");

            //6.抛出的异常
            Class[] exceptionTypes = m.getExceptionTypes();
            if (!(exceptionTypes == null || exceptionTypes.length == 0)){
                System.out.print("throws ");
                for (int i = 0; i < exceptionTypes.length; i++){
                    if (i == exceptionTypes.length - 1){
                        System.out.print(exceptionTypes[i].getTypeName());
                        break;
                    }
                    System.out.print(exceptionTypes[i].getTypeName() + ",");
                }
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

5.4 获取构造器结构

在这里插入图片描述

/*
    获取构造器结构
     */
    @Test
    public void test1() {

        Class clazz = Person.class;

        //getConstructors():获取当前运行时类中声明为public的构造器
        Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
        for (Constructor c : constructors) {
            System.out.println(c);
        }

        System.out.println();
        //getDeclaredConstructors():获取当前运行时类中声明的所有的构造器
        Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor c : declaredConstructors) {
            System.out.println(c);
        }
    }

5.5 获取运行时类的父类 & 泛型相关

在这里插入图片描述

5.5.1 获取运行时类的父类

/*
    获取运行时类的父类
     */
    @Test
    public void test2() {
        Class clazz = Person.class;

        Class superclass = clazz.getSuperclass();
        System.out.println(superclass);
    }

5.5.2 获取运行时类的带泛型的父类

    /*
    获取运行时类的带泛型的父类
    */
    @Test
    public void test3() {
        Class clazz = Person.class;

        Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
        System.out.println(genericSuperclass);
    }

5.5.3 获取运行时类的带泛型的父类的泛型

/*
    获取运行时类的带泛型的父类的泛型

        代码：逻辑性代码  vs 功能性代码
    */
    @Test
    public void test4() {
        Class clazz = Person.class;

        Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();

        ParameterizedType paramType = (ParameterizedType) genericSuperclass;
        //获取泛型类型
        Type[] actualTypeArguments = paramType.getActualTypeArguments();
//        System.out.println(actualTypeArguments[0].getTypeName());
        System.out.println(((Class)actualTypeArguments[0]).getName());
    }
}

5.6 获取运行时类声明的注解

    /*
    获取运行时类声明的注解
     */
    @Test
    public void test7(){
        Class clazz = Person.class;

        Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
        for (Annotation annos : annotations){
            System.out.println(annos);
        }
    }

5.7 获取运行时类所在的包

/*
    获取运行时类所在的包
     */
    @Test
    public void test6(){
        Class clazz = Person.class;

        Package pack = clazz.getPackage();
        System.out.println(pack);
    }

5.8 获取运行时类实现的接口相关&父类实现的接口

/*
    获取运行时类实现的接口
     */
    @Test
    public void test5(){

        Class clazz = Person.class;

        Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();
        for (Class c : interfaces){
            System.out.println(c);
        }

        System.out.println();

        //获取运行时类的父类实现的接口
        Class[] interfaces1 = clazz.getSuperclass().getInterfaces();
        for (Class c : interfaces1){
            System.out.println(c);
        }
    }
}

6. 调用运行时类中指定的结构：属性、方法、构造器

6.1 如何操作运行时类中的指定的方法

在这里插入图片描述

/*
    如何操作运行时类中的指定的方法 -- 需要掌握
     */
    @Test
    public void testMethod() throws Exception {

        Class clazz = Person.class;

        //创建运行时类的对象
        Person p  = (Person) clazz.newInstance();

        /*
        1.获取指定的某个方法
        getDeclaredMethod():参数1 ：指明获取的方法的名称  参数2：指明获取的方法的形参列表
         */
        Method show = clazz.getDeclaredMethod("show", String.class);

        //2.保证当前方法是可访问的
        show.setAccessible(true);
        /*
        3. 调用方法的invoke():参数1：方法的调用者  参数2：给方法形参赋值的实参
        invoke()的返回值即为对应类中调用的方法的返回值。
         */
        Object returnValue = show.invoke(p, "CHN"); //相当于之前的String nation = p.show("CHN");
        System.out.println(returnValue);

        System.out.println("*****************************");

        // private static void showDesc()
        Method showDesc = clazz.getDeclaredMethod("showDesc");
        showDesc.setAccessible(true);
        //如果调用的运行时类中的方法没有返回值，则此invoke()返回null
//        Object returnVal = showDesc.invoke(null);
        Object returnVal = showDesc.invoke(Person.class);
        System.out.println(returnVal); //null
    }

6.2 如何操作运行时类中的指定的属性

在这里插入图片描述

/*
    如何操作运行时类中的指定的属性 -- 需要掌握
     */
    @Test
    public void testField1() throws Exception {
        Class clazz = Person.class;

        //创建运行时类的对象
        Person p  = (Person) clazz.newInstance();

        //1.getDeclaredField(String fieldName):获取运行时类中指定变量名的属性
        Field name = clazz.getDeclaredField("name");

        //2.保证当前属性是可访问的
        name.setAccessible(true);

        //3.获取、设置指定对象的此属性值
        name.set(p,"tom");

        System.out.println(name.getName());
    }

6.3 调用运行时类中的指定的构造器（使用较少，大部分用 .newInstance调用空参构造器）

/*
    如何调用运行时类中的指定的构造器 （使用较少，大部分用clazz.newInstance调用空参构造器）
     */
    @Test
    public void testConstructor() throws Exception {
        Class clazz = Person.class;

        //private Person(String name)
        /*
        1.获取指定的构造器
        getDeclaredConstructor():参数：指明构造器的参数列表
         */
        Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);

        //2.保证此构造器是可访问的
        constructor.setAccessible(true);

        //3.调用此构造器创建运行时类的对象
        Person per = (Person) constructor.newInstance("tom");
        System.out.println(per);
    }

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叶慕林

@Ye_mulin

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Java反射机制

叶慕林

文章目录

1. 反射机制概述

1.1 反射机制提供的功能

1.2 反射相关API

1.3 反射的应用举例

2. Class类

2.1 Class类概述

2.2 Class类的常用方法

2.3 获取Class类的实例（四种方法）

代码演示：

2.4 哪些类型可以有Class对象

3.类的加载 和 ClassLoader

3.1 类的加载过程

3.3.1 概述

3.3.2 ClassLoader相关方法

3.3.3 ClassLoader 相关方法具体代码演示

4.创建运行时类的对象

4.1 newInstance方法

4.2 体会反射的动态性

5. 获取运行时类的完整结构

5.1 方法概述

5.2 获取属性结构

5.3 获取运行时类的方法结构

5.4 获取构造器结构

5.5 获取运行时类的父类 & 泛型 相关

5.5.1 获取运行时类的父类

5.5.2 获取运行时类的带泛型的父类

5.5.3 获取运行时类的带泛型的父类的泛型

5.6 获取运行时类声明的注解

5.7 获取运行时类所在的包

5.8 获取运行时类实现的接口相关&父类实现的接口

6. 调用运行时类中指定的结构：属性、方法、构造器

6.1 如何操作运行时类中的指定的方法

6.2 如何操作运行时类中的指定的属性

6.3 调用运行时类中的指定的构造器 （使用较少，大部分用 .newInstance调用空参构造器）

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叶慕林

3.类的加载和 ClassLoader

5.5 获取运行时类的父类 & 泛型相关

6.3 调用运行时类中的指定的构造器（使用较少，大部分用 .newInstance调用空参构造器）