【Java基础】JavaCore核心-反射技术

1.什么是反射技术

• Java的反射（reflection）机制是指在程序的运行状态中
  • 可以构造任意一个类的对象
  • 可以了解任意一个对象所属的类
  • 可以了解任意一个类的成员变量和方法
  • 可以调用任意一个对象的属性和方法。
• 这种动态获取程序信息以及动态调用对象的功能称为Java语言的反射机制
• 核心：得到编译以后得class文件对象，提供了一个Class类型，就是编译后的class类对象

HelloWorld.java -> javac -> HelloWorld.classClass clz = HelloWorld.class

• 分类

  • 类字节码 Class （本身也是一个类，是Java反射的源头）

  • 构造器 Constructor

  • 成员变量 Field

  • 方法 Method

2.反射-获取类对象方式

public class ReflexTest {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {//1.类名.class 获取Class<User> userClass1 = User.class;System.out.println(userClass1);//2.对象获取User user = new User();Class<? extends User> userClass2 = user.getClass();System.out.println(userClass2);//3.全限定名称获取，Class.forNameClass<?> userClass3 = Class.forName("com.lixiang.reflex.User");System.out.println(userClass3);//4.通过classLoader类加载器ClassLoader classLoader = ReflexTest.class.getClassLoader();Class<?> userClass4 = classLoader.loadClass("com.lixiang.reflex.User");System.out.println(userClass4);}}public class User {private String name;private int age;}

• 反射API比较多，宏观分类
  • get+要获取的东西，例如：获取属性为getField()、获取方法为getMethod()
    • 只能获取公有的东西
    • 注意：getMethod可以获取到本类及其父类的方法
  • get+Declared+要获取的东西，例如：获取属性为getDeclaredField()、获取方法为geDeclaredtMethod()
    • 可以获取全部的东西
    • 注意：getDeclaredMethod只能获取到本类的方法

3.反射-获取声明构造器

public class ReflexTest {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {//1.类名.class 获取Class<User> userClass = User.class;Constructor<?>[] declaredConstructors = userClass.getDeclaredConstructors();//获取本类的全部构造方法for (Constructor<?> declaredConstructor : declaredConstructors) {System.out.println(declaredConstructor.getName() + " "+ declaredConstructor.getParameterCount());}System.out.println("--------------------");//获取String类型的高燥方法Constructor<User> declaredConstructor = userClass.getDeclaredConstructor(String.class);System.out.println(declaredConstructor.getName() + " "+ declaredConstructor.getParameterCount());}
}

4.反射-对象创建实战

• JDK9后用构造器创建对象，class.getDeclaredConstructor( ).newInstance( )

• 日常开发定义的POJO类里面，开发规范都推荐显示的写出空构造函数
• 一是方便通过反射创建对象 ，二是子类继承父类时，默认调用super( ) 保证父类有空构造函数

方法名	说明
T newInstance( )	根据类的空参的构造器创建对象，类必须提供空参的构造器和public权限
T newInstance(Object...initargs)	根据指定的构造方法创建对象

• 反射创建对象有多种方式，常用步骤如下

  • 根据全类名获取对应的Class对象

  • 调用指定参数结构的构造器，生成Constructor的实例

  • 通过Constructor的实例创建对应类的对象，并初始化类属性

public class ReflexTest {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {//1.类名.class 获取Class<User> userClass = User.class;//创建无参User对象Constructor<User> userConstructor1 = userClass.getDeclaredConstructor();User user = userConstructor1.newInstance();System.out.println(user);System.out.println("-----------------------");//创建一个参数的对象Constructor<User> userConstructor2 = userClass.getDeclaredConstructor(String.class);User user1 = userConstructor2.newInstance("李祥");System.out.println(user1);}}

5.反射-方法和属性实战

• 通过class获取方法

方法	说明
getMethods()	获取当前运行类和 父类中声明的方法，需要是public访问权限的方法
getDeclaredMethods()	获取当前运行时类中声明的全部方法，不包含父类中声明的方法

• 方法method的方法

方法	说明
getReturnType()	获取全部的返回值
getParameterTypes()	获取全部的参数
getModifiers()	获取修饰符
getExceptionTypes()	获取异常信息

public class ReflexTest {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {//获取类对象Class<User> clazz = User.class;//获取当前运行类和 父类中声明的方法，需要是public访问权限的方法Method[] methods = clazz.getMethods();for(Method method:methods){System.out.println("修饰符="+method.getModifiers()+",返回值="+method.getReturnType().getName()+",整体="+method);}System.out.println("——————————————————");//返回当前类中所有的方法，无视修饰符Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();for(Method method:declaredMethods){System.out.println("修饰符="+method.getModifiers()+",返回值="+method.getReturnType().getName()+",整体="+method);}}}

• 通过class对象获取属性

方法名	说明
getFields( )	获取当前运行类和 父类中声明的属性，需要是public访问权限的属性
getDeclaredFields( )	获取当前运行时类中声明的全部属性，不包含父类中声明的属性

• 属性Field的方法

方法	说明
getModifiers()	整数形式返回此Field的修饰符，整数对应在 java.lang.reflect.Modifier里面
getType()	返回 Field的属性类型
getName()	返回 Field的名称

public class ReflexTest {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {//获取类对象Class<User> clazz = User.class;//都是private，则获取不了； 属性改为public才行Field[] fields = clazz.getFields();for(Field field:fields){System.out.println("属性名="+field.getName()+",属性类型="+field.getType().getName()+"，属性修饰符="+field.getModifiers());}System.out.println("——————————————————");// 获取当前运行时类中声明的全部属性，不包含父类中声明的属性Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();for(Field field:declaredFields){System.out.println("属性名="+field.getName()+",属性类型="+field.getType().getName()+"，属性修饰符="+field.getModifiers());}}}

6.反射-属性值操作实战

• 对反射进行相关操作，但如果构造器、方法、属性 没权限怎么操作？
• 可以通过 setAccessible(true) ，修改访问权限，Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法

public class ReflexTest {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {//获取类对象Class<User> clazz = User.class;//获取public空构造函数，并创建对象（把构造函数private私有化）Constructor<User> declaredConstructor = clazz.getDeclaredConstructor();//修改访问权限，true表示暴力反射，攻破权限declaredConstructor.setAccessible(true);User user = declaredConstructor.newInstance();user.setAge(11);user.setName("李祥");System.out.println(user);}
}

• Field相关方法

方法	说明
get(Object obj)	获取取指定对象obj上此Field的属性内容
set(Object obj,Object value)	设置指定对象obj上此Field的属性内容

public class ReflexTest {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchFieldException {Class clazz = User.class;//创建运行时类的对象//获取类对象//获取public空构造函数，并创建对象Constructor<User> declaredConstructor = clazz.getDeclaredConstructor();//修改访问权限，true表示保留反射declaredConstructor.setAccessible(true);//创建对象User user = declaredConstructor.newInstance();System.out.println(user.toString());//获取运行时类中指定变量名的属性Field name = clazz.getDeclaredField("name");//保证当前属性是可访问的name.setAccessible(true);//设置指定对象的的属性值name.set(user,"李祥");//打印对象的name属性值System.out.println(name.get(user));System.out.println(user.toString());}
}

7.反射-invoke运行类方法

• 运行类的指定方法步骤
  • 获取class对象，创建对象
  • 获取方法，invoke调用
• 什么是invoke调用 Object invoke(Object obj, Object … args)
  • invoke的中文意思是【调用、召唤】
  • 用来调用某个类中的方法的，但是它不是通过当前类直接去调用而是通过反射的机制去调用
    • 参数说明：obj是调用类的实例对象， args:调用方的方法参数，是可变长度的
    • Object 对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回null
    • 如果原方法为静态方法，此时形参 obj可为null
    • 如果原方法形参列表为空，则args为null
    • 如果原方法声明为private,则需要在调用此invoke()方法前，调用对象的setAccessible(true)方法
• 编码实战
• User类中加入这三个方法

public class ReflexTest {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchFieldException {//获取类对象Class<User> clazz = User.class;//获取public空构造函数，并创建对象Constructor<User> declaredConstructor = clazz.getDeclaredConstructor();//确保有访问权限，true表示暴力反射declaredConstructor.setAccessible(true);User user = declaredConstructor.newInstance();user.setName("李祥");System.out.println("—————————调用普通方法———————————");//获取指定的某个方法, 参数1,指明获取的方法的名称  参数2,指明获取的方法的形参列表Method say = clazz.getDeclaredMethod("say", String.class);//保证当前方法是可访问的say.setAccessible(true);//invoke调用，参数1 方法的调用者  参数2 给方法形参赋值的实参，// 返回值 是 对应类中调用的方法的返回值。Object returnValue = say.invoke(user, "李祥");System.out.println(returnValue);System.out.println("—————————调用静态方法———————————");//获取指定的某个方法, 参数1,指明获取的方法的名称  参数2,指明获取的方法的形参列表Method sleepMethod = clazz.getDeclaredMethod("sleep",String.class);//保证可以访问sleepMethod.setAccessible(true);//调用静态方法，不需要获取类对象。Object returnValue2 = sleepMethod.invoke(null,"李祥");//如果调用的运行时类中的方法没有返回值，则此invoke()返回nullSystem.out.println(returnValue2);}
}