什么是Java的动态机制

什么是反射机制

反射是java的动态机制,允许程序在[运行期间]再确定对象实例化,方法调用,属性操作等
反射可以提高代码的灵活度和可扩展性,但是运行效率较慢,开销较大,避免过度使用

什么是Class类

• java.lang.Class类是Java反射机制的基础
• Class的每一个实例用于表示JVM中加载的一个类
• JVM中每个被加载的类都有且只有一个Class的实例
• Class类的构造器是私有的,开发者不能主动实例化Class类的对象
• Class类的对象仅能由JVM创建

类对象:
Class类的实例

• JVM加载一个类的字节码文件同时会实例化一个Class的实例用来记录加载的类的信息.
  那么这个Class的实例就可以反映出加载的类的相关信息(类名,包信息,构造器,方法,属性等)
  从而在程序运行期间供我们了解一个类的内容以便进行操作.

• 在JVM内部,每个被加载的类都有且只有一个Class的实例.

• 反射的第一步是获取一个类的类对象(Class的实例)

获取方式一:

• 类名.class
  例如:
  Class c1 = String.class;//获取String的类对象
  Class c2 = int.class;//获取int(基本类型)的类对象.
  注意:基本类型获取类对象只有这一种方式

获取方式二:

• Class.forName(String className)
  通过指定一个类的完全限定名来获取一个类的类对象
  例如:
  Class c1 = Class.forName(“java.lang.String”);
  Class c2 = Class.forName(“java.util.ArrayList”);

Class提供了诸多的get方法

用于获取其表示的类的相关信息

• getName()
• getSimpleName()
• getPackage()
• getPackage().getName()

反射机制实例化对象

Class提供了一个方法

• Object newInstance()
  类必须有一个无参数的构造器，否则就需要传入构造器对应的参数
  类的构造器的访问权限需要足够，通常设置为public

public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {Person person = new Person();System.out.println(person);Class cls = Class.forName("reflect.Person");System.out.println(cls.newInstance());Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入类名");Class clsName = Class.forName(scanner.nextLine());System.out.println(clsName.newInstance());}

Constructor类

• Constructor类是反射对象之一,它的每一个实例用于表示一个构造器
• 使用无参构造器,等效与Class中的newInstance()
  如果构造器抛出特定异常此方式可对应抛出该异常

指定构造器实例化对象

public class Person {private String name = "张三";private int age = 22;public Person() {}public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}

public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, 
InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, 
ClassNotFoundException {Person person = new Person("李四",22);System.out.println(person);Class cls = Class.forName("reflect.Person");Constructor constructor = cls.getConstructor(String.class,int.class);System.out.println(constructor.newInstance("王五",36));Constructor constructor1 = cls.getConstructor();System.out.println(constructor1.newInstance());}

Method类

Method类是反射对象之一，它的每一个实例用于表示一个方法
通过Method对象我们可以得知该方法的相关信息(方法名，参数列表，返回值，访问修饰符等)
还可以通过Method对象调用该方法

获取一个类中的所有方法

Class类提供了对应的方法

• Method[] getMethods()

public class Person {private String name = "张三";private int age = 22;public Person() {}public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}public void sayHello(){System.out.println();}public void sayHi(){System.out.println();}public void doSome(){System.out.println();}public void sleep(){System.out.println();}public void watchTV(){System.out.println();}public void study(){System.out.println();}public void playGame(){System.out.println();}public void sing(){System.out.println();}public void say(String info){System.out.println(name+":"+info);}public void say(String info,int count){for (int i=0;i<count;i++){System.out.println(name+":"+info);}}private void hehe(){System.out.println("我是Person的私有方法hehe!!");}
}

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {Scanner scanner = new Scanner(System.in);Class cls = Class.forName(scanner.nextLine());Method[] methods = cls.getMethods();System.out.println("一共:" +methods.length+ "个方法");for(Method method : methods){System.out.println(method.getName());}}

获取本类自定义的所有方法

Class类提供了对应的方法

• Method[] getDeclaredMethods()
  不含超类继承的方法

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {Class cls = Class.forName("reflect.Person");Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();for(Method method : methods){System.out.println(method.getName());}}

获取表示的方法中的相关信息

Class类提供了对应的方法

• getDeclaredMethod(String)
• getDeclaredMethod(String, in)
  获取有参方法时，getDeclaredMethod的第一个参数为方法名，从第二个参数开始为获取方法的参数列表
• getParameterCount()
  获取当前方法的参数个数
• getModifiers()
  获取当前方法的访问修饰符
  Method对象表示一个方法，其提供了一组可以获取表示的方法中的相关信息

public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, 
ClassNotFoundException {Class cls = Class.forName("reflect.Person");Method method = cls.getDeclaredMethod("say", String.class, int.class);System.out.println("方法名" +method.getName());System.out.println("参数个数" +method.getParameterCount());switch (method.getModifiers()){case Modifier.PUBLIC:System.out.println("是一个公开方法");break;case Modifier.PRIVATE:System.out.println("是一个私有方法");break;case Modifier.PROTECTED:System.out.println("是一个受保护方法");}}

利用反射机制调用方法

Class类提供了对应的方法

• Object invoke(Object obj)
  无参调用

public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, 
ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, 
InvocationTargetException {Class cls = Class.forName("reflect.Person");Object obj = cls.newInstance();Method method = cls.getDeclaredMethod("doSome");method.invoke(obj);}

• Object invoke(Object obj, Object…… args)
  确保传递给invoke方法的参数列表与所调用的方法的参数列表相匹配
  否则，将会抛出异常

public static void main(String[] args) throws Exception {Class cls = Class.forName("reflect.Person");Object obj = cls.newInstance();Method method = cls.getDeclaredMethod("say",String.class);method.invoke(obj, "hello");Method method1 = cls.getDeclaredMethod("say",String.class,int.class);method1.invoke(obj, "大家好",5);}

暴力反射

反射机制访问类的私有成员的方法

• setAccessible(true)
  强行打开访问权限,访问私有方法
• setAccessible(false)
  使用后,关闭私有成员的访问权限

public static void main(String[] args) throws Exception {Class cls = Class.forName("reflect.Person");Method method = cls.getDeclaredMethod("hehe");method.setAccessible(true);method.invoke(cls.newInstance());method.setAccessible(false);}

反射机制操作属性

Class类提供了对应的方法

• Field getDeclaredField(String name)
  允许访问类的声明字段
  返回一个Field对象，表示指定类或接口声明的指定公共、受保护、默认（包）访问或私有字段
• void set(Object obj, Object value)
  Field类的一个方法,obj是包含该字段的对象，value是要设置的新值
• native Object get(Object obj)

public class Teacher {public String name;@Overridepublic String toString() {return "Teacher{" +"name='" + name + '\'' +'}';}
}

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, 
InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchFieldException {Class cls = Class.forName("reflect.Teacher");Object object = cls.newInstance();cls.getDeclaredField("name").set(object, "Bloom");System.out.println(object);}

通过类对象获取类加载路径和当前类路径

Class类提供了对应的方法

• getClassLoader()
  返回该类的类加载器,它是用来加载类文件的对象
• getResource(“.”)
  获取资源路径的方法,它从当前类的类加载器中查找资源
  "."代表当前目录,这表示获取当前目录下的所有资源
• toURI()
  将路径转换为统一资源标识符（URI），它可以唯一地识别任何资源，包括网络资源、文件系统资源等

public class ReflectDemo {public static void main(String[] args) throws URISyntaxException {File baseDir = new File(//获取当前类的类加载器中的当前目录的资源路径，并将其转换为URIReflectDemo.class.getClassLoader().getResource(".").toURI());System.out.println(baseDir);File dir = new File(//获取当前类的类加载器中的当前目录的资源路径，并将其转换为URIReflectDemo.class.getResource(".").toURI());System.out.println(dir);}
}