反射

Java基礎之—反射（很是重要）

轉載自 http://blog.csdn.net/sinat_38259539/article/details/71799078

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反射是框架設計的靈魂

（使用的前提條件：必須先獲得表明的字節碼的Class，Class類用於表示.class文件（字節碼））

 

1、反射的概述

JAVA反射機制是在運行狀態中，對於任意一個類，都可以知道這個類的全部屬性和方法；對於任意一個對象，都可以調用它的任意一個方法和屬性；這種動態獲取的信息以及動態調用對象的方法的功能稱爲java語言的反射機制。

要想解剖一個類,必須先要獲取到該類的字節碼文件對象。而解剖使用的就是Class類中的方法.因此先要獲取到每個字節碼文件對應的Class類型的對象.

 

 

以上的總結就是什麼是反射

反射就是把java類中的各類成分映射成一個個的Java對象

例如：一個類有：成員變量、方法、構造方法、包等等信息，利用反射技術能夠對一個類進行解剖，把個個組成部分映射成一個個對象。

     （其實：一個類中這些成員方法、構造方法、在加入類中都有一個類來描述）

如圖是類的正常加載過程：反射的原理在與class對象。

熟悉一下加載的時候：Class對象的由來是將class文件讀入內存，併爲之建立一個Class對象。

 

 

其中這個Class對象很特殊。咱們先了解一下這個Class類

 

2、查看Class類在java中的api詳解（1.7的API）

如何閱讀java中的api詳見java基礎之——String字符串處理

 

 

Class 類的實例表示正在運行的 Java 應用程序中的類和接口。也就是jvm中有N多的實例每一個類都有該Class對象。（包括基本數據類型）

Class 沒有公共構造方法。 Class 對象是在加載類時由 Java 虛擬機以及經過調用類加載器中的 defineClass 方法自動構造的。也就是這不須要咱們本身去處理建立，JVM已經幫咱們建立好了。

 

沒有公共的構造方法，方法共有64個太多了。下面用到哪一個就詳解哪一個吧

 

 

3、反射的使用（這裏使用Student類作演示）

先寫一個Student類。

 

一、獲取Class對象的三種方式

1.1 Object ——> getClass();
1.2 任何數據類型（包括基本數據類型）都有一個「靜態」的class屬性
1.3 經過Class類的靜態方法：forName（String  className）(經常使用)

 

其中1.1是由於Object類中的getClass方法、由於全部類都繼承Object類。從而調用Object類來獲取

 

 

<span style="font-size:18px;">package fanshe;
/**
 * 獲取Class對象的三種方式
 * 1 Object ——> getClass();
 * 2 任何數據類型（包括基本數據類型）都有一個「靜態」的class屬性
 * 3 經過Class類的靜態方法：forName（String  className）(經常使用)
 *
 */
public class Fanshe {
    public static void main(String[] args) {
        //第一種方式獲取Class對象
        Student stu1 = new Student();//這一new 產生一個Student對象，一個Class對象。
        Class stuClass = stu1.getClass();//獲取Class對象
        System.out.println(stuClass.getName());

        //第二種方式獲取Class對象
        Class stuClass2 = Student.class;
        System.out.println(stuClass == stuClass2);//判斷第一種方式獲取的Class對象和第二種方式獲取的是不是同一個

        //第三種方式獲取Class對象
        try {
            Class stuClass3 = Class.forName("fanshe.Student");//注意此字符串必須是真實路徑，就是帶包名的類路徑，包名.類名
            System.out.println(stuClass3 == stuClass2);//判斷三種方式是否獲取的是同一個Class對象
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}</span>

注意：在運行期間，一個類，只有一個Class對象產生。

三種方式經常使用第三種，第一種對象都有了還要反射干什麼。第二種須要導入類的包，依賴太強，不導包就拋編譯錯誤。通常都第三種，一個字符串能夠傳入也可寫在配置文件中等多種方法。

 

二、經過反射獲取構造方法並使用：

student類：

package fanshe;

public class Student {

    //---------------構造方法-------------------
    //（默認的構造方法）
    Student(String str){
        System.out.println("(默認)的構造方法 s = " + str);
    }

    //無參構造方法
    public Student(){
        System.out.println("調用了公有、無參構造方法執行了。。。");
    }

    //有一個參數的構造方法
    public Student(char name){
        System.out.println("姓名：" + name);
    }

    //有多個參數的構造方法
    public Student(String name ,int age){
        System.out.println("姓名："+name+"年齡："+ age);//這的執行效率有問題，之後解決。
    }

    //受保護的構造方法
    protected Student(boolean n){
        System.out.println("受保護的構造方法 n = " + n);
    }

    //私有構造方法
    private Student(int age){
        System.out.println("私有的構造方法   年齡："+ age);
    }

}

共有6個構造方法；

 

測試類：

package fanshe;

import java.lang.reflect.Constructor;


/*
 * 經過Class對象能夠獲取某個類中的：構造方法、成員變量、成員方法；並訪問成員；
 *
 * 1.獲取構造方法：
 *      1).批量的方法：
 *          public Constructor[] getConstructors()：全部"公有的"構造方法
            public Constructor[] getDeclaredConstructors()：獲取全部的構造方法(包括私有、受保護、默認、公有)

 *      2).獲取單個的方法，並調用：
 *          public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):獲取單個的"公有的"構造方法：
 *          public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):獲取"某個構造方法"能夠是私有的，或受保護、默認、公有；
 *
 *          調用構造方法：
 *          Constructor-->newInstance(Object... initargs)
 */
public class Constructors {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.加載Class對象
        Class clazz = Class.forName("fanshe.Student");


        //2.獲取全部公有構造方法
        System.out.println("**********************全部公有構造方法*********************************");
        Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();
        for(Constructor c : conArray){
            System.out.println(c);
        }


        System.out.println("************全部的構造方法(包括：私有、受保護、默認、公有)***************");
        conArray = clazz.getDeclaredConstructors();
        for(Constructor c : conArray){
            System.out.println(c);
        }

        System.out.println("*****************獲取公有、無參的構造方法*******************************");
        Constructor con = clazz.getConstructor(null);
        //1>、由於是無參的構造方法因此類型是一個null,不寫也能夠：這裏須要的是一個參數的類型，切記是類型
        //2>、返回的是描述這個無參構造函數的類對象。

        System.out.println("con = " + con);
        //調用構造方法
        Object obj = con.newInstance();
    //  System.out.println("obj = " + obj);
    //  Student stu = (Student)obj;

        System.out.println("******************獲取私有構造方法，並調用*******************************");
        con = clazz.getDeclaredConstructor(char.class);
        System.out.println(con);
        //調用構造方法
        con.setAccessible(true);//暴力訪問(忽略掉訪問修飾符)
        obj = con.newInstance('男');
    }

}

 

後臺輸出：

**********************全部公有構造方法*********************************
public fanshe.Student(java.lang.String,int)
public fanshe.Student(char)
public fanshe.Student()
************全部的構造方法(包括：私有、受保護、默認、公有)***************
private fanshe.Student(int)
protected fanshe.Student(boolean)
public fanshe.Student(java.lang.String,int)
public fanshe.Student(char)
public fanshe.Student()
fanshe.Student(java.lang.String)
*****************獲取公有、無參的構造方法*******************************
con = public fanshe.Student()
調用了公有、無參構造方法執行了。。。
******************獲取私有構造方法，並調用*******************************
public fanshe.Student(char)
姓名：男

 

調用方法：

1.獲取構造方法：

  1).批量的方法：
public Constructor[] getConstructors()：全部"公有的"構造方法
            public Constructor[] getDeclaredConstructors()：獲取全部的構造方法(包括私有、受保護、默認、公有)
     
  2).獲取單個的方法，並調用：
public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):獲取單個的"公有的"構造方法：
public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):獲取"某個構造方法"能夠是私有的，或受保護、默認、公有；

  調用構造方法：

Constructor-->newInstance(Object... initargs)

 

二、newInstance是 Constructor類的方法（管理構造函數的類）

api的解釋爲：

newInstance(Object... initargs)
           使用此  Constructor 對象表示的構造方法來建立該構造方法的聲明類的新實例，並用指定的初始化參數初始化該實例。

它的返回值是T類型，因此newInstance是建立了一個構造方法的聲明類的新實例對象。併爲之調用

三、獲取成員變量並調用

student類：

<span style="font-size:14px;">package fanshe.field;

public class Student {
    public Student(){

    }
    //**********字段*************//
    public String name;
    protected int age;
    char sex;
    private String phoneNum;

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


}</span>

測試類：

<span style="font-size:14px;">package fanshe.field;
import java.lang.reflect.Field;
/*
 * 獲取成員變量並調用：
 *
 * 1.批量的
 *      1).Field[] getFields():獲取全部的"公有字段"
 *      2).Field[] getDeclaredFields():獲取全部字段，包括：私有、受保護、默認、公有；
 * 2.獲取單個的：
 *      1).public Field getField(String fieldName):獲取某個"公有的"字段；
 *      2).public Field getDeclaredField(String fieldName):獲取某個字段(能夠是私有的)
 *
 *   設置字段的值：
 *      Field --> public void set(Object obj,Object value):
 *                  參數說明：
 *                  1.obj:要設置的字段所在的對象；
 *                  2.value:要爲字段設置的值；
 *
 */
public class Fields {

        public static void main(String[] args) throws Exception {
            //1.獲取Class對象
            Class stuClass = Class.forName("fanshe.field.Student");
            //2.獲取字段
            System.out.println("************獲取全部公有的字段********************");
            Field[] fieldArray = stuClass.getFields();
            for(Field f : fieldArray){
                System.out.println(f);
            }
            System.out.println("************獲取全部的字段(包括私有、受保護、默認的)********************");
            fieldArray = stuClass.getDeclaredFields();
            for(Field f : fieldArray){
                System.out.println(f);
            }
            System.out.println("*************獲取公有字段**並調用***********************************");
            Field f = stuClass.getField("name");
            System.out.println(f);
            //獲取一個對象
            Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//產生Student對象--》Student stu = new Student();
            //爲字段設置值
            f.set(obj, "劉德華");//爲Student對象中的name屬性賦值--》stu.name = "劉德華"
            //驗證
            Student stu = (Student)obj;
            System.out.println("驗證姓名：" + stu.name);


            System.out.println("**************獲取私有字段****並調用********************************");
            f = stuClass.getDeclaredField("phoneNum");
            System.out.println(f);
            f.setAccessible(true);//暴力反射，解除私有限定
            f.set(obj, "18888889999");
            System.out.println("驗證電話：" + stu);

        }
    }</span><span style="font-size: 18px;">
</span>

後臺輸出：

 

************獲取全部公有的字段********************
public java.lang.String fanshe.field.Student.name
************獲取全部的字段(包括私有、受保護、默認的)********************
public java.lang.String fanshe.field.Student.name
protected int fanshe.field.Student.age
char fanshe.field.Student.sex
private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
*************獲取公有字段**並調用***********************************
public java.lang.String fanshe.field.Student.name
驗證姓名：劉德華
**************獲取私有字段****並調用********************************
private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
驗證電話：Student [name=劉德華, age=0, sex=

因而可知

調用字段時：須要傳遞兩個參數：

Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//產生Student對象--》Student stu = new Student();
//爲字段設置值
f.set(obj, "劉德華");//爲Student對象中的name屬性賦值--》stu.name = "劉德華"

第一個參數：要傳入設置的對象，第二個參數：要傳入實參

四、獲取成員方法並調用

student類：

<span style="font-size:14px;">package fanshe.method;

public class Student {
    //**************成員方法***************//
    public void show1(String s){
        System.out.println("調用了：公有的，String參數的show1(): s = " + s);
    }
    protected void show2(){
        System.out.println("調用了：受保護的，無參的show2()");
    }
    void show3(){
        System.out.println("調用了：默認的，無參的show3()");
    }
    private String show4(int age){
        System.out.println("調用了，私有的，而且有返回值的，int參數的show4(): age = " + age);
        return "abcd";
    }
}
</span>

測試類：

<span style="font-size:14px;">package fanshe.method;

import java.lang.reflect.Method;

/*
 * 獲取成員方法並調用：
 *
 * 1.批量的：
 *      public Method[] getMethods():獲取全部"公有方法"；（包含了父類的方法也包含Object類）
 *      public Method[] getDeclaredMethods():獲取全部的成員方法，包括私有的(不包括繼承的)
 * 2.獲取單個的：
 *      public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes):
 *                  參數：
 *                      name : 方法名；
 *                      Class ... : 形參的Class類型對象
 *      public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
 *
 *   調用方法：
 *      Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args):
 *                  參數說明：
 *                  obj : 要調用方法的對象；
 *                  args:調用方式時所傳遞的實參；

):
 */
public class MethodClass {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.獲取Class對象
        Class stuClass = Class.forName("fanshe.method.Student");
        //2.獲取全部公有方法
        System.out.println("***************獲取全部的」公有「方法*******************");
        stuClass.getMethods();
        Method[] methodArray = stuClass.getMethods();
        for(Method m : methodArray){
            System.out.println(m);
        }
        System.out.println("***************獲取全部的方法，包括私有的*******************");
        methodArray = stuClass.getDeclaredMethods();
        for(Method m : methodArray){
            System.out.println(m);
        }
        System.out.println("***************獲取公有的show1()方法*******************");
        Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class);
        System.out.println(m);
        //實例化一個Student對象
        Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();
        m.invoke(obj, "劉德華");

        System.out.println("***************獲取私有的show4()方法******************");
        m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);
        System.out.println(m);
        m.setAccessible(true);//解除私有限定
        Object result = m.invoke(obj, 20);//須要兩個參數，一個是要調用的對象（獲取有反射），一個是實參
        System.out.println("返回值：" + result);


    }
}
</span>

控制檯輸出：

***************獲取全部的」公有「方法*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
public java.lang.String java.lang.Object.toString()
public native int java.lang.Object.hashCode()
public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
public final native void java.lang.Object.notify()
public final native void java.lang.Object.notifyAll()
***************獲取全部的方法，包括私有的*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
protected void fanshe.method.Student.show2()
void fanshe.method.Student.show3()
***************獲取公有的show1()方法*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
調用了：公有的，String參數的show1(): s = 劉德華
***************獲取私有的show4()方法******************
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
調用了，私有的，而且有返回值的，int參數的show4(): age = 20
返回值：abcd

因而可知：

m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);//調用制定方法（全部包括私有的），須要傳入兩個參數，第一個是調用的方法名稱，第二個是方法的形參類型，切記是類型。
System.out.println(m);
m.setAccessible(true);//解除私有限定
Object result = m.invoke(obj, 20);//須要兩個參數，一個是要調用的對象（獲取有反射），一個是實參
System.out.println("返回值：" + result);//

 

控制檯輸出：

***************獲取全部的」公有「方法*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
public java.lang.String java.lang.Object.toString()
public native int java.lang.Object.hashCode()
public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
public final native void java.lang.Object.notify()
public final native void java.lang.Object.notifyAll()
***************獲取全部的方法，包括私有的*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
protected void fanshe.method.Student.show2()
void fanshe.method.Student.show3()
***************獲取公有的show1()方法*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
調用了：公有的，String參數的show1(): s = 劉德華
***************獲取私有的show4()方法******************
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
調用了，私有的，而且有返回值的，int參數的show4(): age = 20
返回值：abcd

其實這裏的成員方法：在模型中有屬性一詞，就是那些setter（）方法和getter()方法。還有字段組成，這些內容在內省中詳解

五、反射main方法

student類：

<span style="font-size:14px;">package fanshe.main;

public class Student {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("main方法執行了。。。");
    }
}
</span>

測試類：

<span style="font-size:14px;">package fanshe.main;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 獲取Student類的main方法、不要與當前的main方法搞混了
 */
public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            //一、獲取Student對象的字節碼
            Class clazz = Class.forName("fanshe.main.Student");

            //二、獲取main方法
             Method methodMain = clazz.getMethod("main", String[].class);//第一個參數：方法名稱，第二個參數：方法形參的類型，
            //三、調用main方法
            // methodMain.invoke(null, new String[]{"a","b","c"});
             //第一個參數，對象類型，由於方法是static靜態的，因此爲null能夠，第二個參數是String數組，這裏要注意在jdk1.4時是數組，jdk1.5以後是可變參數
             //這裏拆的時候將  new String[]{"a","b","c"} 拆成3個對象。。。因此須要將它強轉。
             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();
        }


    }
}</span><span style="font-size:18px;">
</span>

控制檯輸出：

main方法執行了。。。

六、反射方法的其它使用之---經過反射運行配置文件內容

student類：

public class Student {
    public void show(){
        System.out.println("is show()");
    }
}

 

配置文件以txt文件爲例子（pro.txt）：

className = cn.fanshe.Student
methodName = show

測試類：

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

/*
 * 咱們利用反射和配置文件，可使：應用程序更新時，對源碼無需進行任何修改
 * 咱們只須要將新類發送給客戶端，並修改配置文件便可
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //經過反射獲取Class對象
        Class stuClass = Class.forName(getValue("className"));//"cn.fanshe.Student"
        //2獲取show()方法
        Method m = stuClass.getMethod(getValue("methodName"));//show
        //3.調用show()方法
        m.invoke(stuClass.getConstructor().newInstance());

    }

    //此方法接收一個key，在配置文件中獲取相應的value
    public static String getValue(String key) throws IOException{
        Properties pro = new Properties();//獲取配置文件的對象
        FileReader in = new FileReader("pro.txt");//獲取輸入流
        pro.load(in);//將流加載到配置文件對象中
        in.close();
        return pro.getProperty(key);//返回根據key獲取的value值
    }
}

 

控制檯輸出：

is show()

 

需求：
當咱們升級這個系統時，不要Student類，而須要新寫一個Student2的類時，這時只須要更改pro.txt的文件內容就能夠了。代碼就一點不用改動

 

要替換的student2類：

public class Student2 {
    public void show2(){
        System.out.println("is show2()");
    }
}

 

配置文件更改成：

className = cn.fanshe.Student2
methodName = show2

控制檯輸出：

is show2();

七、反射方法的其它使用之---經過反射越過泛型檢查

泛型用在編譯期，編譯事後泛型擦除（消失掉）。因此是能夠經過反射越過泛型檢查的

測試類：

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;

/*
 * 經過反射越過泛型檢查
 *
 * 例如：有一個String泛型的集合，怎樣能向這個集合中添加一個Integer類型的值？
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
        strList.add("aaa");
        strList.add("bbb");

    //  strList.add(100);
        //獲取ArrayList的Class對象，反向的調用add()方法，添加數據
        Class listClass = strList.getClass(); //獲得 strList 對象的字節碼 對象
        //獲取add()方法
        Method m = listClass.getMethod("add", Object.class);
        //調用add()方法
        m.invoke(strList, 100);

        //遍歷集合
        for(Object obj : strList){
            System.out.println(obj);
        }
    }
}

控制檯輸出：

aaa
bbb
100

 

//反射就總結到這，下面的內省章節也和反射有關，能夠算是反射的高級使用吧，若是有興趣，能夠繼續查看總結的內省部分。