Java反射之深入理解
更新時(shí)間：2021年09月14日 08:52:45 作者：威斯布魯克.猩猩
這篇文章主要介紹了Java反射機(jī)制的深入理解，本文給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下
一、Java反射機(jī)制概述
//反射之前，對(duì)于Person的操作
@Test
public void test1(){
//1.創(chuàng)建Person類的對(duì)象
Person p1 = new Person("Tom",12);
//2.通過(guò)對(duì)象，調(diào)用其內(nèi)部的屬性、方法
p1.age = 10;
System.out.println(p1.toString());//Person{name='Tom', age=10}
p1.show();//你好，我是一個(gè)人
//在Person類外部，不可以通過(guò)Person類的對(duì)象調(diào)用其內(nèi)部私有結(jié)構(gòu)。
//比如：name、showNation()以及私有的構(gòu)造器
}
//反射之后，對(duì)于Person的操作
@Test
public void test2() throws Exception {
Class clazz = Person.class;
//1.通過(guò)反射，創(chuàng)建Person類的對(duì)象
Constructor cons = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
Object obj = cons.newInstance("Tom", 12);
Person p = (Person)obj;
System.out.println(p.toString());
//2.通過(guò)反射，調(diào)用對(duì)象指定的屬性、方法
//調(diào)用屬性
Field age = clazz.getDeclaredField("age");
age.set(p,10);
System.out.println(p.toString());
//調(diào)用方法
Method show = clazz.getDeclaredMethod("show");
show.invoke(p);
System.out.println("*********************************************");
//通過(guò)反射，可以調(diào)用Person類的私有結(jié)構(gòu)。比如：私有的構(gòu)造器、方法、屬性
//調(diào)用私有的構(gòu)造器
Constructor cons1 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
cons1.setAccessible(true);
Person p1 =(Person) cons1.newInstance("Jerry");
System.out.println(p1);
//調(diào)用私有的屬性
Field name = clazz.getDeclaredField("name");
name.setAccessible(true);
name.set(p1,"HanMeimei");
System.out.println(p1);
//調(diào)用私有的方法
Method showNation = clazz.getDeclaredMethod("showNation", String.class);
showNation.setAccessible(true);
String nation = (String) showNation.invoke(p1, "中國(guó)");//相當(dāng)于String nation = p1.showNation("中國(guó)")
System.out.println(nation);
}
疑問(wèn)1：通過(guò)直接new的方式過(guò)反射的方式都可以調(diào)用公共的結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)中到底用那個(gè)？
建議：直接new的方式
什么時(shí)候后使用：反射的方式？
(反射的特征：動(dòng)態(tài)性)在編譯時(shí)不能確定要造那個(gè)類的對(duì)象時(shí)，使用反射。
疑問(wèn)2：反射的機(jī)制與面向?qū)ο笾械姆庋b性是不是矛盾的？如何看待兩個(gè)技術(shù)？
不矛盾。我的理解：開(kāi)發(fā)中，封裝性給我們的提示是，私有的屬性不建議直接修改，而是通過(guò)get、set方法去做。反射給我們的的提示是，不建議直接修該的私有屬性，如果非要修改，也是可以通過(guò)反射修改的。總結(jié)：反射解決的是能不能調(diào)用的問(wèn)題，封裝性解決的是建議我們?nèi)绾蔚舻膯?wèn)題。
二、理解Class類并獲取Class實(shí)例
關(guān)于java.lang.Class類的理解
//獲取Class的實(shí)力的方式(前三種方式需要掌握)
@Test
public void test3() throws ClassNotFoundException {
//方式一：調(diào)用運(yùn)行時(shí)類的屬性：class
Class clazz1 = Person.class;
System.out.println(clazz1);//class zx_reflection.Person
//方式二：通過(guò)運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象，調(diào)用getClass()
Person p1 = new Person();
Class clazz2 = p1.getClass();
System.out.println(clazz2);//class zx_reflection.Person
//方式三：調(diào)用Class的靜態(tài)方法：forName(String classPath)（這種方式常用）
Class clazz3 = Class.forName("class zx_reflection.Person");
System.out.println(clazz3);//class zx_reflection.Person
System.out.println(clazz1 == clazz2);//true
System.out.println(clazz1 == clazz3);//true
//方式四：使用類的加載器：ClassLoader(了解)
ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
Class clazz4 = classLoader.loadClass("class zx_reflection.Person");
System.out.println(clazz4);
}
//Class實(shí)例可以時(shí)那些結(jié)構(gòu)的說(shuō)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();
//只要數(shù)組的元素類型與維度一樣，就是同一個(gè)Class
System.out.println(c10 == c11);//true
}
1.類的加載的過(guò)程：
程序經(jīng)過(guò)javac.exe命令以后，會(huì)生成一個(gè)或多個(gè)字節(jié)碼文件(.class結(jié)尾)。
接著我們使用java.exe命令對(duì)某個(gè)字節(jié)碼文件進(jìn)行解釋運(yùn)行。相當(dāng)于將某個(gè)字節(jié)碼文件加載到內(nèi)存中。此過(guò)程就稱為類的加載。
加載到內(nèi)存中的類，我們就稱為運(yùn)行時(shí)類，此運(yùn)行時(shí)類，就作為Class的一個(gè)實(shí)例。
2.換句話說(shuō)，Class的實(shí)例就對(duì)應(yīng)著一個(gè)加載到內(nèi)存中的運(yùn)行時(shí)類。
3.加載到內(nèi)存中的一個(gè)運(yùn)行時(shí)類，會(huì)緩存一段時(shí)間；在此時(shí)間之內(nèi) ，我們可以通過(guò)不同的方式來(lái)獲取此運(yùn)行時(shí)類。
@Test
public void test1(){
//對(duì)于自定義類，使用系統(tǒng)類加載器進(jìn)行加載
ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
System.out.println(classLoader);//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
//調(diào)用系統(tǒng)類加載器的getParent():獲取擴(kuò)展類加載器
ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent();
System.out.println(classLoader1);//sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@54bedef2
//調(diào)用擴(kuò)展類加載器的getParent():無(wú)法獲取引導(dǎo)類加載器
//引導(dǎo)類加載器主要負(fù)責(zé)加載java的核心類庫(kù)，無(wú)法加載自定義類的。
ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();
System.out.println(classLoader2);//null
ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader();
System.out.println(classLoader3);//null
}
Properties:用來(lái)讀取配置文件
@Test
public void test2() throws Exception {
Properties pros = new Properties();
//此時(shí)的文件默認(rèn)在當(dāng)前的module下
//讀取配置文件的方式一：
// FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
// pros.load(fis);
//讀取配置文件的方式二：使用ClassLoader
//配置文件默認(rèn)識(shí)別為：當(dāng)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);//user = 吳飛,passwordabc123
}
三、通過(guò)反射創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象(反射的應(yīng)用1)
public class NewInstanceTest {
@Test
public void test1() throws IllegalAccessException, InstantiationException {
Class<Person> clazz = Person.class;
/*
newInstance():調(diào)用此方法，創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象，內(nèi)部調(diào)用了運(yùn)行時(shí)類的空參構(gòu)造器
要想此方法正常的創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象，要求：
1.運(yùn)行時(shí)類必須提供空參的構(gòu)造器
2.空參的構(gòu)造器的訪問(wèn)權(quán)限得夠。通常，設(shè)置為public
在javabean中要求提供一個(gè)public的空參構(gòu)造器。原因：
1.便于通過(guò)反射，創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象
2.便于子類繼承此運(yùn)行時(shí)類時(shí)，默認(rèn)調(diào)用super()時(shí)，保證父類有此構(gòu)造器
*/
Person obj = clazz.newInstance();
System.out.println(obj);//Person{name='null', age=0}
}
//體會(huì)反射的動(dòng)態(tài)性
@Test
public void test2() {
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 = "zx_reflection/Person.java";
break;
try {
Object obj = getInstance(classPath);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/*
創(chuàng)建一個(gè)指定類的對(duì)象
classPath:指定類的全類名
*/
public Object getInstance(String classPath) throws Exception {
Class clazz = Class.forName(classPath);
return clazz.newInstance();
}
}
總結(jié)：創(chuàng)建類的對(duì)象的方式？
方式一：new + 構(gòu)造器
方式二：要?jiǎng)?chuàng)建Xxx類的對(duì)象，可以考慮：Xxx、Xxxs、XxxBuilder類中查看是否有靜態(tài)方法的存在。可以調(diào)用其靜態(tài)方法，創(chuàng)建Xxx對(duì)象。
方式三：通過(guò)反射。(使用頻率、先后順序與書寫順序一致)
四、獲取運(yùn)行時(shí)類的完整結(jié)構(gòu)(反射的應(yīng)用2)
1.獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)類的屬性結(jié)構(gòu)
@Test
public void test1(){
Class clazz = Person.class;
//獲取屬性結(jié)構(gòu)
//getFields():獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)及其父類中聲明為public訪問(wèn)權(quán)限的屬性
Field[] fields = clazz.getFields();
for(Field f : fields){
System.out.println(f);
}
System.out.println();
//getDeclaredFields():獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)類中聲明的所有屬性。(不包含父類中聲明的屬性)
Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
for(Field f : declaredFields){
System.out.println(f);
}
}
@Test
public void test2(){
Class clazz = Person.class;
Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
for(Field f : declaredFields){
//1.權(quán)限修飾符
int modifiers = f.getModifiers();
System.out.print(Modifier.toString(modifiers) + "\t");
//2.數(shù)據(jù)類型
Class type = f.getType();
System.out.print(type.getName() + "\t");
//3.變量名
String fName = f.getName();
System.out.print(fName);
}
}
2.獲取運(yùn)行時(shí)類的方法結(jié)構(gòu)
@Test
public void test1(){
Class clazz = Person.class;
//getMethods():獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)類及所有父類中聲明為public權(quán)限的方法
Method[] methods = clazz.getMethods();
for(Method m : methods){
System.out.println(m);
}
System.out.println();
//getDeclaredMethods():獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)類中聲明的所有方法。(不包含父類中聲明的方法)
Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
for(Method m : declaredMethods){
System.out.println(m);
}
}
/*
@Xxxx
權(quán)限修飾符 返回值類型 方法名(參數(shù)類型1 形參名1，...) throws XxxException{}
*/
@Test
public void test2(){
Class clazz = Person.class;
Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
for(Method m : declaredMethods){
//1.獲取方法聲明的注釋
Annotation[] annos = m.getAnnotations();
for(Annotation a : annos){
System.out.println(a);
}
//2.權(quán)限修飾符
System.out.print(Modifier.toString(m.getModifiers()) + "\t");
//3.返回值類型
System.out.print(m.getReturnType().getName() + "\t");
//4.方法名
System.out.print(m.getName());
System.out.print("(");
//5.形參列表
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.println(parameterTypes[i].getName() + "args_" + i);
break;
}
System.out.print(parameterTypes[i].getName() + "args_" + i + ",");
}
}
System.out.print(")");
//6.拋出的異常
Class[] exceptionTypes = m.getExceptionTypes();
if(exceptionTypes.length > 0){
System.out.print("throws ");
for(int i = 0;i < exceptionTypes.length;i++){
if(i == exceptionTypes.length - 1){
System.out.println(exceptionTypes[i].getName());
break;
}
System.out.println(exceptionTypes[i].getName() + ",");
}
}
}
}
3.獲取運(yùn)行時(shí)類的其他結(jié)構(gòu)
/*
獲取構(gòu)造器結(jié)構(gòu)
*/
@Test
public void test1(){
Class clazz = Person.class;
//getConstructors():獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)類中聲明為public的構(gòu)造器
Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
for(Constructor c : constructors){
System.out.println(c);
}
System.out.println();
//getDeclaredConstructors():獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)類中聲明的所有的構(gòu)造器
Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
for(Constructor c : declaredConstructors){
System.out.println(c);
}
}
/*
獲取運(yùn)行時(shí)類的父類
*/
@Test
public void test2(){
Class clazz = Person.class;
Class superclass = clazz.getSuperclass();
System.out.println(superclass);//class zx_reflection1.Creature
}
/*
獲取運(yùn)行時(shí)類的帶泛型的父類
*/
@Test
public void test3(){
Class clazz = Person.class;
Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
System.out.println(genericSuperclass);//zx_reflection1.Creature<java.lang.String>
}
/*
獲取運(yùn)行時(shí)類的帶泛型的父類的泛型
*/
@Test
public void test4(){
Class clazz = Person.class;
Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
ParameterizedType paramType = (ParameterizedType)genericSuperclass;
//獲取泛型類型
Type[] actualTypeArguments = paramType.getActualTypeArguments();
System.out.println(actualTypeArguments[0].getTypeName());//java.lang.String
}
/*
獲取運(yùn)行時(shí)類實(shí)現(xiàn)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();
//獲取運(yùn)行時(shí)類的父類實(shí)現(xiàn)的接口
Class[] interfaces1 = clazz.getSuperclass().getInterfaces();
for(Class c : interfaces1){
System.out.println(c);
}
}
/*
獲取運(yùn)行時(shí)類所在的包
*/
@Test
public void test6(){
Class clazz = Person.class;
Package pack = clazz.getPackage();
System.out.println(pack);//package zx_reflection1
}
/*
獲取運(yùn)行時(shí)類聲明的注解
*/
@Test
public void test7(){
Class clazz = Person.class;
Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
for(Annotation annos : annotations){
System.out.println(annos);//@zx_reflection1.MyAnnotation(value=hi)
}
}
五、調(diào)用運(yùn)行時(shí)類的指定結(jié)構(gòu)(反射的應(yīng)用3)
@Test
public void testField() throws Exception {
Class clazz = Person.class;
//創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象
Person p = (Person)clazz.newInstance();
//獲取指定的屬性:要求運(yùn)行時(shí)類中屬性聲明為public（通常不采用此方法，因?yàn)閷傩院苌俾暶鳛閜ublic，常用的在下面）
Field id = clazz.getField("id");
/*
設(shè)置當(dāng)前屬性的值
set():參數(shù)1：指明設(shè)置那個(gè)對(duì)象的屬性 參數(shù)2：將此屬性值設(shè)置為多少
*/
id.set(p,1001);
/*
獲取當(dāng)前屬性的值
get():參數(shù)1：獲取那個(gè)對(duì)象的當(dāng)前屬性值
*/
int pId = (int)id.get(p);
System.out.println(pId);
}
/*
如何操作運(yùn)行時(shí)類中的指定的屬性----需要掌握
*/
@Test
public void testField1() throws Exception {
Class clazz = Person.class;
//創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象
Person p = (Person)clazz.newInstance();
//1.getDeclaredField(String fieldName):獲取運(yùn)行時(shí)類中指定變量名的屬性
Field name = clazz.getDeclaredField("name");
//2.保證當(dāng)前屬性是可訪問(wèn)的
name.setAccessible(true);
//3.獲取、設(shè)置指定對(duì)象的此屬性值
name.set(p,"Tom");
System.out.println(name.get(p));
}
/*
如何操作運(yùn)行時(shí)類中的指定的方法 -- 需要掌握
*/
@Test
public void testMethod() throws Exception {
Class clazz = Person.class;
//創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象
Person p = (Person)clazz.newInstance();
/*
1.獲取指定的某個(gè)方法
getDeclaredMethod():參數(shù)1：指明獲取的方法的名稱 參數(shù)2：指明獲取的方法的形參列表
*/
Method show = clazz.getDeclaredMethod("show", String.class);
//2.保證當(dāng)前方法是可訪問(wèn)的
show.setAccessible(true);
/*
2.調(diào)用方法的invoke():參數(shù)1：方法的調(diào)用者 參數(shù)2：給方法形參賦值的實(shí)參
invoke()的返回值即為對(duì)應(yīng)類中調(diào)用的方法的返回值
*/
Object returnValue = show.invoke(p, "CHN");//String nation = p.show()
System.out.println(returnValue);
System.out.println("*******************如何調(diào)用靜態(tài)方法*********************************");
Method showDesc = clazz.getDeclaredMethod("showDesc");
showDesc.setAccessible(true);
//如果調(diào)用的運(yùn)行時(shí)類中的方法沒(méi)有返回值，則此invoke()返回null
Object returnVal = showDesc.invoke(Person.class);
System.out.println(returnVal);//null
}
/*
如何調(diào)用運(yùn)行時(shí)類中的指定的構(gòu)造器
*/
@Test
public void testConstructor() throws NoSuchMethodException {
Class clazz = Person.class;
/*
1.獲取指定的構(gòu)造器
getDeclaredConstructor():參數(shù)：指明構(gòu)造器的參數(shù)列表
*/
Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
//2.保證此構(gòu)造器是可訪問(wèn)的
constructor.setAccessible(true);
}
到此這篇關(guān)于Java反射之深入理解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java反射內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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