java-反射

帅比萌擦擦* 提交于 2020-04-06 07:01:04

反射:在运行时期,通过反射可以动态地去获取类中的信息(类的信息,方法信息,构造器信息,字段等信息);

类的加载过程(加载机制):

  1. 编码

  2. 类的加载器去加载(将字节码文件加载到JVM中,给每个类创建字节码对象)

  3. 初始化

  4. 运行期

1. Class实例

其实就是一些类型(类 接口 数组 基本数据类型  void)的字节码对象

Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口(字节码对象);

枚举是一种类,注释(指的是注解Annotation)是一种接口;

每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类,所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象;

基本的 Java 类型(booleanbytecharshortintlongfloatdouble)和关键字 void 也表示为 Class 对象;

  注意

  1 Class和它的实例的产生: Class的实例是已经存在的类型,所以不能够直接new一个Class对象出来,而通过已知的类型和Class来获得

  2、同一种类型不管通过什么方式得到Class的实例都是相等的;一个类型的字节码对象只有一份

    线程同步:同步监听对象字节码对象来充当同步监听  始终保证都共享的是同一个同步监听对象

  3Class的实例就看成是Java中我们学过的所有的数据类型在JVM中存在的一种状态(字节码对象)

    String.class   int.class  List.class  int[].class  int[][].class

在 Java API 中,获取 Class 类对象有三种方法:

第一种,使用 Class.forName 静态方法。当你知道该类的全路径名时,你可以使用该方法获取 Class 类对象。

Class clz = Class.forName("java.lang.String");

第二种,使用 .class 方法。

这种方法只适合在编译前就知道操作的 Class。

Class clz = String.class;

第三种,使用类对象的 getClass() 方法。

String str = new String("Hello");
Class clz = str.getClass();

 Class实例 的其他获得方式的一些注意点

public static void main(String[] args) throws Exception {
	//1. 获取接口的字节码对象的两种方式
		Class list1 = Class.forName("java.util.List");
		Class list2 = List.class;
		System.out.println(list1 == list2);  //true
		
		
	//2. 获取数组的字节码对象的两种方式
		int[] a = {1,5,8};
		Class a1 = int[].class;
		Class a2 = a.getClass();
		System.out.println(a1 == a2);        //true
		
		int[] b = {};
		Class b1 = b.getClass();
		System.out.println(a1 == b1);		//true
		
		String[] s = {};
		Class s1 = s.getClass();
		String[][] ss = {};
		Class s2 = ss.getClass();
		System.out.println(s1 == s2);		//false
//		综上:具有相同元素类型  和  维数的数组都共享该 Class 对象;
		
		
	//3. 获取基本数据类型、包装类型 的字节码对象的几种方式
		Class int1 = int.class;
		Class int2 = Integer.TYPE;
		//获取 包装类型  的字节码对象的三种方式
		Class intc1 = Class.forName("java.lang.Integer");
		Class intc2 = Integer.class;
		Class intc3 = new Integer(10).getClass();
		
/*	注意点:	Integer 是 Object Type 对象类型, int 是 Primitive Type 原始类型
			Integer 有成员变量,有成员方法,int 无成员变量,无成员方法
			Integer.class 与 int.class 不同
			Integer.TYPE 与 int.class 相同
*/
		System.out.println(int1 == int2);   //true
		System.out.println(intc1 == int2); 	//false
		System.out.println(intc1 == intc3);  //true
		
	 
/*	4. void 和基本数据类型只能通过类型名称获取该字节码对象
		 还可以通过其对应的包装类的TYPE属性获取其字节码对象。
		 * eg 获取int的字节码对象
		 * 		int.class或者 Integer.TYPE
		 * 	  获取void的字节码对象
		 * 		void .class 或者 Void.TYPE
		 * 
	其中: Void类是一个不可实例化的占位符类,它持有对标识Java关键字void的Class对象的引用。
		 并且本身的构造函数为private,即该类是不可以实例化的
	底层代码:	
		public final class Void {
		    public static final Class<Void> TYPE = (Class<Void>) Class.getPrimitiveClass("void");
		    private Void() {}
		}
*/		
		 Class v1 = void.class;
		 Class v2 = Void.TYPE;
		 
		 Class vc1 = Void.class;
		 Class vc2 = Class.forName("java.lang.Void");
		 
		 System.out.println(v1 == v2);    //true
		 System.out.println(v1 == vc2);   //false
	}

  

 

2. Constructor类是什么?
  Constructor是一个类,位于java.lang.reflect包下。
  在Java反射中 Constructor类描述的是 类的构造方法信息

如何获取Constructor类对象?
    - getConstructors(): 获取一个类中所有非私有化的构造方法

     - getConstructor(): 获取非私有 无参的构造方法
    - getConstructor(Class[] params): 获取类的特定构造方法,params参数指定构造方法的参数类型


    - getDeclaredConstructors(): 获取类中所有的构造方法(public、protected、default、private)

    - getDeclaredConstructor():   获取私有化的无参构造方法
    - getDeclaredConstructor(Class[] params): 获取类的特定构造方法,params参数指定构造方法的参数类型

 

package com.ganshao.Test2;
import java.lang.reflect.Constructor;

//Person 类
class Person {
	private String name;
	public Person(String name) {
		this.name = name;
	}
	private Person() {}
}
//Student 类
class Student {
	public Student(String name) {}
}
public class Test1 {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException {
		Class c1 = Class.forName("com.ganshao.Test2.Person");//获取Person类的字节码对象
		/*
		 * public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
		 * 返回一个 Constructor 对象,它反映此 Class 对象所表示的类的指定公共构造方法。
		 * */
		Constructor pc1= c1.getConstructor(String.class);		//不可以去获取私有化的构造方法
		Constructor con1 = c1.getDeclaredConstructor();			//可以去获取私有化的无参构造方法
		System.out.println(pc1);    //public com.ganshao.Test2.Person(java.lang.String)
		System.out.println(con1);   //private com.ganshao.Test2.Person()
		
		System.out.println("---");
	//获取一个类中所有非私有化的构造方法
		Constructor[] cons = c1.getConstructors();
		for (Constructor constructor : cons) {
			System.out.println(constructor);
		}
		System.out.println("---");
		
	//获取一个类中所有的构造方法(跟权限无关)
		Constructor[] cons1 = c1.getDeclaredConstructors();   //注意末尾加了   "s"
		for (Constructor constructor : cons1) {
			System.out.println(constructor);
		}
		System.out.println("---");
		
		Constructor s1 = Student.class.getDeclaredConstructor();
		System.out.println(s1);     //报错:NoSuchMethodException,因为没有私有的构造方法
	}
}

  

3. 创建对象五种的方式
  * 1.  new 构造器 ,可以创建有参数对象、无参数对象,不能调用priavte的构造方法
  * 2.  字节码对象.newInstance()   只能够调用 无参数的 非私有的 构造方法, 故当类的 无参的构造方法 被私有化就会报错。
  * 3.  通过Constructor的对象.newInstance(Object...init)获得    //可以创建有参数对象、无参数对象,通过setAccessible(true)的方式去调用priavte的构造方法

  * 4. 使用clone方法,我们需要先实现Cloneable接口            例如:  Employee emp4 = (Employee) emp3.clone();

  * 5.  使用反序列化  (这个在io 流中说过)

ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("data.obj"));
Employee emp5 = (Employee) in.readObject();

  

 注意:方法2.3是通过反射创建类对象的

 

AccessibleObject 类   是Method、Field、Constructor类的基类,

它提供了标记反射对象的能力,以抑制在使用时使用默认Java语言访问控制检查,从而能够任意调用被私有化保护的方法、域和构造函数;

  提供了:void setAccessible(boolean flag) 方法

    值为 true 则指示反射的对象在使用时应该取消 Java 语言访问检查。值为 false 则指示反射*的对象应该实施 Java 语言访问检查。

//Student 类
class Student {
	private String name;
	
	public Student(String name) {this.name = name;}
	private Student() {}
	
	@Override
	public String toString() {
		return "Student [name=" + name + "]";
	}
}
public class Test1 {
	public static void main(String[] args) throws Exception {	
	//2. 字节码对象.newInstance()
//		Class c = Student.class;
//		Student s = (Student)(c.newInstance());
//		System.out.println(s);   // 此时 如果 Student()构造方法 访问权限设置为 private 会报错。
		
	//3. 通过Constructor方法获得
		Class c = Student.class;
		Constructor constructor = c.getDeclaredConstructor();
		constructor.setAccessible(true);     //让方法的private修饰符在这一次创建对象时失效
		Student s2 =(Student)(constructor.newInstance());
		System.out.println(s2);            //Student [name=null]
		
		Constructor constructor1 = c.getConstructor(String.class);
		Student s3 =(Student)(constructor1.newInstance("张三"));
		System.out.println(s3);          //Student [name=张三]
	}
}

  

4. 通过反射获取类属性、方法、构造器

我们通过 Class 对象的 getFields() 方法可以获取 Class 类的属性,但无法获取私有属性。

而如果使用 Class 对象的 getDeclaredFields() 方法则可以获取包括私有属性在内的所有属性:

与获取类属性一样,当我们去获取类方法、类构造器时,如果要获取私有方法或私有构造器,则必须使用有 declared 关键字的方法。

其中 :注意末尾加不加  “s” ,加s 获取指定的,    不加 s 获取所有的。     getMethod(可以有参数)         getMethods()   。

getMethods方式返回的自己以及父类的所有的公共的方法

getDeclaredMethod 返回自己的所有方法  不包含基类中的方法

 getMethod("方法的对象",形参列表的字节码对象)

5. 通过反射执行方法

获得字节码对象-->获取方法对象  -->通过方法的对象.invoke() 去执行方法

Object invoke(Object obj, Object... args)
返回值类型Object 参数:该方法所属的对象, [...]多个实际参数

 

package 反射的三种用法;
interface A{}
@SuppressWarnings(value = { "123" })/*压缩警告*/
public class Person implements A {
	private String name;
	private int age;
	
	@Deprecated/*表示定义的方法或者字段或者类过时了*/
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public Person(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	public Person() {
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
//私有的方法
	private void fun(String name){
		System.out.println("你好:"+name);
	}
//静态的方法	
	public static void fun1(int a){
		System.out.println("你好:"+a);
	}
	
	
}

 

  

 

 

public static void main(String[] args) throws Exception{
//1. 反射调用方法
//	 1. 通过反射调用 普通方法        比如:toString()方法
		Class c1 = Person.class;             //获得字节码对象
		Method m1 = c1.getMethod("toString");// 获取方法对象
		Object obj = m1.invoke(new Person());//通过方法的对象.invoke() 去执行方法
		System.out.println(obj);          //Person [name=null, age=0]

//	 2. 通过反射调用 私有的方法
		Method m2 = c1.getDeclaredMethod("fun", String.class);
		m2.setAccessible(true);         //  若没有setAccessible设置这一次的访问权限。   会报错:IllegalAccessException
		m2.invoke(new Person(),"李四");  //你好:李四
//	 3. 反射调用  静态的方法      只需要将invoke方法的第一个参数设为null即可.
		Method m3 = c1.getMethod("fun1",int.class);
		m3.invoke(null,11);   //你好:11
		
//2. 反射获取字段
		Field f1 = c1.getDeclaredField("name");
		System.out.println(f1);   //private java.lang.String 反射的三种用法.Person.name
		
		Field[] f2 = c1.getDeclaredFields();
		for (Field i : f2) {
			System.out.println(i);
		}
		//private java.lang.String 反射的三种用法.Person.name
		//private int 反射的三种用法.Person.age
		
//3. 反射获得字段的类型  (  字段对象.getType()  )
		System.out.println(f1.getType());   //class java.lang.String
//4. 获得修饰符
		int modify = f1.getModifiers();  //获取字段的访问修饰符
		System.out.println(modify);      //2
//5. 获得包  c1.getPackage()  和实现的接口  c1.getInterfaces()
//6. 获得注解(注释Annotation) 
		Method m4 = c1.getDeclaredMethod("getAge");//获取方法
		System.out.println(m4.getAnnotation(Deprecated.class));  //@java.lang.Deprecated()
//7. 获得类型的简称 getName()
		System.out.println(m4.getName());  //getAge
	} 
}

 

  

 

 

6. 反射可以越过集合类的泛型检查 

public static void main(String[] args) throws Exception {
	//反射可以越过集合类的泛型检查
		ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
		list.add(123);
		list.add(new Integer(45));
		
		//通过反射添加泛型以外的类型的数据
		Class c = list.getClass();
		Method m1 = c.getMethod("add",Object.class);
		m1.invoke(list,"nihao");  //调用list集合的add方法,添加数据
		
		System.out.println(list);  //[123, 45, nihao]
	}

 

7. 通过反射运行配置文件内容 

思想:  (其实在实际开发中经常遇到需求变更)那可不可以不改源程序就能应对大量的需求变更呢?

答案是可以的,通过Java给我们提供的反射机制,不改源程序,只对配置文件做修改即可,   spring框架就是基于反射机制,通过修改配置文件来实现需求

 

class Person{
	private int id;
	private String name;
	public Person(int id,String name){
		this.id = id;
		this.name = name;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Person [id=" + id + ", name=" + name + "]";
	}
}
public class Test2 {
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		//反射机制,不改源程序,只对配置文件做修改
		Constructor<Person> cons = Person.class.getConstructor(int.class,String.class);
		//Properties类用于读取配置文件的键值对
		Properties prop = new Properties();
		prop.load(new FileInputStream("person.properties"));  //读取
		Person p  = cons.newInstance(Integer.parseInt(prop.getProperty("id")),prop.getProperty("name"));
		System.out.println(p);    //Person [id=3242, name=李四]
	}
}

 


 

  

 

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