Java:反射 reflection ( 概念+相关类+使用方法)

文章目录

  • 一、反射(reflection)
    • 1.概念
            • 优点：
            • 缺点
    • 2.反射的相关类
      • 1.Class类
          • 1.**反射机制的起源**
          • 2.获得类相关的方法
          • 3.获得类中属性的相关方法
          • 4.获得类中注解相关的方法
          • 5.获得类中构造器相关的方法
          • 6.获得类中方法相关的方法
      • 2.获取Class对象的三种方法：
            • 1.使用 Class.forName("类的全路径名");
            • 2.使用 .class 方法。
            • 3.使用类对象的 getClass() 方法

一、反射(reflection)

1.概念

  • Java的反射机制是 在运行状态中，可以知道任何一个类的所有属性和方法
  • 可以调用任意一个对象的任意方法和属性
  • 拿到之后就可以进行修改
  • 反射就是动态获取信息、动态调用对象方法的一种功能
优点：
  • 可以获得一个类的所有属性和方法，进行调用、修改。反射运用在很多主流框架
  • 提高灵活性和扩展性，降低耦合
缺点
  • 导致效率降低
  • 可读性差，不好维护

2.反射的相关类

类名用途
Class类代表类的实体，在运行的Java程序中表示类的接口
Field类代表类的成员变量、类的属性
Method类代表类的方法
Constructor类代表类的构造方法

1.Class类

1.反射机制的起源
  • Java文件被编译后会生成.class文件
  • .class文件会被JVM解析成一个对象：java.long.Class
  • 在运行时，每个java文件最终会变成Class类对象的一个实例
  • 通过反射，获取、添加、修改这个类的属性和方法，成为一个动态的类
2.获得类相关的方法
方法用途
getClassLoader()获得类的加载器
getDeclaredClasses()返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象(包括私有的)
forName(String className)根据类名返回类的对象
newInstance()创建类的实例
getName()获得类的完整路径名字

在这里插入图片描述

  • 获取Class对象，通过newInstans方法创建类的实例
    public static void reflectNewInstance() {        Class<?> classStudent = null;try {classStudent = Class.forName("reflect.Student");//获取Class对象Student student = (Student) classStudent.newInstance();//强转，向下转向System.out.println(student);//Student{name='小明', age=20}} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (InstantiationException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (IllegalAccessException e) {throw new RuntimeException(e);}  }
  • newInstans方法会抛出 InstantiationException, IllegalAccessException两个异常
  • 方法的返回值是T,被擦除成了Object,所以要进行强制类型转换
3.获得类中属性的相关方法

（以下方法返回值为Field相关)

方法用途
getField(String name)获得某个公有的属性对象
getFields()获得所有公有的属性对象
getDeclaredField(String name)获得某个属性对象
getDeclaredFields()获得所有属性对象
    // 反射私有属性public static void reflectPrivateField() {Class<?> classStudent = null;try {classStudent = Class.forName("reflect.Student");Field field = classStudent.getDeclaredField("name");field.setAccessible(true);//进行确定Student student = (Student) classStudent.newInstance();field.set(student,"王大锤");System.out.println(student);//Student{name='王大锤', age=20}} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (NoSuchFieldException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (InstantiationException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (IllegalAccessException e) {throw new RuntimeException(e);}}
4.获得类中注解相关的方法
方法用途
getAnnotation(Class annotationClass)返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象
getAnnotations()返回该类所有的公有注解对象
getDeclaredAnnotation(Class annotationClass)返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
getDeclaredAnnotations()返回该类所有的注解对象
5.获得类中构造器相关的方法

（以下方法返回值为Constructor相关）

方法用途
getConstructor(Class…<?> parameterTypes)获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors()获得该类的所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes)获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors()获得该类所有构造方法

在这里插入图片描述

  • 同理，获得该类中与参数类型匹配的构造方法
  • 要传入对应构造方法中，参数类型的class对象
		  classStudent = Class.forName("reflect.Student");//获取Class对象Constructor<?> constructor = classStudent.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);//获得该类中与参数类型匹配的构造方法

在这里插入图片描述

  • 这里是 constructor的newInstance()方法，传入初始化的参数列表
  • 添加对应的异常，并且进行强转
  • 因为是私有的构造方法，所以要调用setAccessible(true)方法，填上true 体现安全性（需要确认）
  • 反射打破了封装机制
 public static void reflectPrivateConstructor()   {      Class<?> classStudent = null;try {classStudent = Class.forName("reflect.Student");//获取Class对象Constructor<?> constructor = classStudent.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);//获得该类中与参数类型匹配的构造方法constructor.setAccessible(true);Student student = (Student) constructor.newInstance("小红", 18);//这里是 constructor的newInstance()方法System.out.println(student);//Student{name='小红', age=18}} catch (NoSuchMethodException e) {e.printStackTrace();} catch (ClassNotFoundException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (InvocationTargetException e) {} catch (InstantiationException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (IllegalAccessException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}
6.获得类中方法相关的方法

（以下方法返回值为Method相关）

方法用途
getMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)获得该类某个公有的方法
getMethods()获得该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)获得该类某个方法
getDeclaredMethods()获得该类所有方法
    // 反射私有方法public static void reflectPrivateMethod() {Class<?> classStudent = null;try {classStudent = Class.forName("reflect.Student");Method method = classStudent.getDeclaredMethod("function", String.class);method.setAccessible(true);Student student = (Student) classStudent.newInstance();method.invoke(student,"不要吃");//不要吃} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (NoSuchMethodException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (InstantiationException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (IllegalAccessException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (InvocationTargetException e) {throw new RuntimeException(e);}}

2.获取Class对象的三种方法：

1.使用 Class.forName(“类的全路径名”);

静态方法，前提是知道类的全路径名。

在这里插入图片描述

        Class<?> C1 = null;try {C1 = Class.forName("reflect.Student");} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}
  • forName会抛出 ClassNotFoundException异常， ClassNotFoundException继承于Exception
  • 所以默认是一个受查异常（编译时异常），需要进行处理（JVM/手动抓取）
2.使用 .class 方法。
 Class<Student> C2 = Student.class;

仅适合在编译前就已经明确要操作的 Class

3.使用类对象的 getClass() 方法
        Student student = new Student();Class<? extends Student> C3 = student.getClass();System.out.println(C1 == C2);//trueSystem.out.println(C1 == C3);//true
  • Class对象只存在一个

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