java反射学习笔记

一、反射的概述

JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象.
类的正常加载过程:反射的原理在与class对象。图解
 
 
Class类是什么?
Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。也就是jvm中有N多的实例每个类都有该Class对象。(包括基本数据类型)
Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的defineClass 方法自动构造的。也就是这不需要我们自己去处理创建,JVM已经帮我们创建好了。

三、反射的使用(这里使用Student类做演示)

先写一个Student类。 

1、获取Class对象的三种方式

1.1 Object ——> getClass();
1.2 任何数据类型(包括基本数据类型)都有一个“静态”的class属性
1.3 通过Class类的静态方法:forName(String  className)(常用)

public class Reflect {

    /**
     * 获取Class对象的三种方式 
     * 1 Object ——> getClass(); 
     * 2 任何数据类型(包括基本数据类型)都有一个“静态”的class属性 
     * 3 通过Class类的静态方法:forName(String  className)(常用) 
     */
    public static void main(String[] args) {
        //第一种方式获取Class对象
        Student stu1 = new Student();
        Class stuReflect1 = stu1.getClass();//获取Class对象
        System.out.println(stuReflect1.getName());        
        
        //第二种方式获取Class对象
        Class stuReflect2 = Student.class;
        //判断第一种方式获取的Class对象和第二种方式获取的是否是同一个
        System.out.println(stuReflect1 == stuReflect2);
        
        //第三种方式获取Class对象
        try {
            //注意此字符串必须是真实路径,就是带包名的类路径,包名.类名 
            Class stuReflect3 = Class.forName("reflect.Student");
            //判断三种方式是否获取的是同一个Class对象
            System.out.println(stuReflect1 == stuReflect2);
        } catch (ClassNotFoundException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }
    }

}
输出结果
reflect.Student
true
true

注意:在运行期间,一个类,只有一个Class对象产生。

三种方式常用第三种,第一种对象都有了还要反射干什么。第二种需要导入类的包,依赖太强,不导包就抛编译错误。一般都第三种,一个字符串可以传入也可写在配置文件中等多种方法
 

2、通过反射获取构造方法并使用:

Student类

package reflect;

public class Student {

    //---------------构造方法------------------- 
    Student(String style) {
        System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + style); 
    }
    
    //无参构造方法  
    public Student(){  
        System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。");  
    }
    
    //受保护的构造方法  
    protected Student(boolean n){  
        System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n);  
    }  
      
    //私有构造方法  
    private Student(int age){  
        System.out.println("私有的构造方法   年龄:"+ age);  
    } 
    
}

测试类,Construcors

package reflect;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class Constructors {

    /**
     *  通过Class对象可以获取某个类中的:构造方法、成员变量、成员方法;并访问成员;
     *  1.获取构造方法: 
     *      1).批量的方法: 
     *          public Constructor[] getConstructors():所有"公有的"构造方法 
            public Constructor[] getDeclaredConstructors():获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有) 
      
     *      2).获取单个的方法,并调用: 
     *          public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法: 
     *          public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的,或受保护、默认、公有; 
     *       
     *          调用构造方法: 
     *          Constructor-->newInstance(Object... initargs) 
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //加载Class对象
        Class stuConstructor = Class.forName("reflect.Student");
        
        //获取所有公有构造方法
        System.out.println("**********************所有公有构造方法*************");  
        Constructor[] conArray = stuConstructor.getConstructors();
        for(Constructor c : conArray) {
            System.out.println(c.getName()+" /// "+c); 
        }
        
        System.out.println("************所有的构造方法(包括:私有、受保护、默认、公有)");
        conArray = stuConstructor.getDeclaredConstructors();
        for(Constructor c : conArray) {
            System.out.println(c.getName()+" /// "+c); 
        }
        
        System.out.println("************获取公有、无参的构造方法");
        Constructor con = stuConstructor.getConstructor(null);//唯一性
        System.out.println(con.getName()+" /// "+con); 
        
        //调用构造方法  
        Object obj = con.newInstance();  
        Student stu = (Student)obj; 
        
        //获取私有构造方法
        con = stuConstructor.getDeclaredConstructor(int.class);  
        System.out.println(con);  
        //调用构造方法  
        con.setAccessible(true);//暴力访问(忽略掉访问修饰符)  
        obj = con.newInstance(1);  
        
    }

}

输出结果

**********************所有公有构造方法*************
reflect.Student /// public reflect.Student()
************所有的构造方法(包括:私有、受保护、默认、公有)
reflect.Student /// reflect.Student(java.lang.String)
reflect.Student /// public reflect.Student()
reflect.Student /// protected reflect.Student(boolean)
reflect.Student /// private reflect.Student(int)
************获取公有、无参的构造方法
reflect.Student /// public reflect.Student()
调用了公有、无参构造方法执行了。。。
private reflect.Student(int)
私有的构造方法   年龄:1

代码解释:

newInstance是 Constructor类的方法(管理构造函数的类)
api的解释为:
newInstance(Object... initargs)
           使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例,并用指定的初始化参数初始化该实例。
它的返回值是T类型,所以newInstance是创建了一个构造方法的声明类的新实例对象。并为之调用

3、获取成员变量并调用

student类:
package reflect;

import java.lang.reflect.Field;

public class Fields {

    /**
     * 获取成员变量并调用: 
     * 1.批量的 
     *      1).Field[] getFields():获取所有的"公有字段" 
     *      2).Field[] getDeclaredFields():获取所有字段,包括:私有、受保护、默认、公有; 
     * 2.获取单个的: 
     *      1).public Field getField(String fieldName):获取某个"公有的"字段; 
     *      2).public Field getDeclaredField(String fieldName):获取某个字段(可以是私有的) 
     *  
     *   设置字段的值: 
     *      Field --> public void set(Object obj,Object value): 
     *                  参数说明: 
     *                  1.obj:要设置的字段所在的对象; 
     *                  2.value:要为字段设置的值;
     * @throws Exception */
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //1.获取Class对象  
        Class stuClass = Class.forName("reflect.Student"); 
        //2.获取字段  
        System.out.println("************获取所有公有的字段********************"); 
        Field[] fieldArray = stuClass.getFields();  
        for(Field f : fieldArray){  
            System.out.println(f);  
        } 
        
        System.out.println("************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************");  
        fieldArray = stuClass.getDeclaredFields();  
        for(Field f : fieldArray){  
            System.out.println(f);  
        }  
        System.out.println("*************获取公有字段**并调用***********************************");  
        Field f = stuClass.getField("name");  
        System.out.println(f); 
        //获取一个对象  
        Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();  
        //为字段设置值  
        f.set(obj, "刘德华");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华"  
        //验证  
        Student stu = (Student)obj;  
        System.out.println("验证姓名:" + stu.name); 
        
        System.out.println("**************获取私有字段****并调用********************************");  
        f = stuClass.getDeclaredField("phoneNum");  
        System.out.println(f);  
        f.setAccessible(true);//暴力反射,解除私有限定  
        f.set(obj, "18888889999");  
        System.out.println("验证电话:" + stu); 
        
    }

}

输出结果:

************获取所有公有的字段********************
public java.lang.String reflect.Student.name
************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************
public java.lang.String reflect.Student.name
protected int reflect.Student.age
char reflect.Student.sex
private java.lang.String reflect.Student.phoneNum
*************获取公有字段**并调用***********************************
public java.lang.String reflect.Student.name
验证姓名:刘德华
**************获取私有字段****并调用********************************
private java.lang.String reflect.Student.phoneNum
验证电话:Student [name=刘德华, age=0, sex=
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代码笔记:

调用字段时:需要传递两个参数:

Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();

//为字段设置值
f.set(obj, "刘德华");

4、获取成员方法并调用

student类:
package reflect;

public class Student {

    //**************成员方法***************//  
    public void show1(String s){  
        System.out.println("调用了:公有的,String参数的show1(): s = " + s);  
    }  
    protected void show2(){  
        System.out.println("调用了:受保护的,无参的show2()");  
    }  
    void show3(){  
        System.out.println("调用了:默认的,无参的show3()");  
    }  
    private String show4(int age){  
        System.out.println("调用了,私有的,并且有返回值的,int参数的show4(): age = " + age);  
        return "abcd";  
    } 
    
}
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测试类:Methods

package reflect;

import java.lang.reflect.Method;

public class Methods {

    /* 
     * 获取成员方法并调用: 
     *  
     * 1.批量的: 
     *      public Method[] getMethods():获取所有"公有方法";(包含了父类的方法也包含Object类) 
     *      public Method[] getDeclaredMethods():获取所有的成员方法,包括私有的(不包括继承的) 
     * 2.获取单个的: 
     *      public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes): 
     *                  参数: 
     *                      name : 方法名; 
     *                      Class ... : 形参的Class类型对象 
     *      public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 
     *  
     *   调用方法: 
     *      Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args): 
     *                  参数说明: 
     *                  obj : 要调用方法的对象; 
     *
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.获取Class对象  
        Class stuClass = Class.forName("reflect.Student");  
        //2.获取所有公有方法  
        System.out.println("***************获取所有的”公有“方法*******************");  
        stuClass.getMethods();  
        Method[] methodArray = stuClass.getMethods();  
        for(Method m : methodArray){  
            System.out.println(m);  
        } 
        
        System.out.println("***************获取所有的方法,包括私有的*******************");  
        methodArray = stuClass.getDeclaredMethods();  
        for(Method m : methodArray){  
            System.out.println(m);  
        }
        
        System.out.println("***************获取公有的show1()方法*******************");  
        Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class);  
        System.out.println(m);  
        //实例化Student对象
        Object obj = stuClass.getConstructor(null).newInstance();
        m.invoke(obj, "helloWorld");
        
        System.out.println("***************获取私有的show4()方法******************");  
        m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);  
        System.out.println(m);  
        m.setAccessible(true);//解除私有限定  
        Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数,一个是要调用的对象(获取有反射),一个是实参  
        System.out.println("返回值:" + result); 
        
    }

}
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输出结果

***************获取所有的”公有“方法*******************
public void reflect.Student.show1(java.lang.String)
public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
public native int java.lang.Object.hashCode()
public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
public java.lang.String java.lang.Object.toString()
public final native void java.lang.Object.notify()
public final native void java.lang.Object.notifyAll()
***************获取所有的方法,包括私有的*******************
public void reflect.Student.show1(java.lang.String)
private java.lang.String reflect.Student.show4(int)
protected void reflect.Student.show2()
void reflect.Student.show3()
***************获取公有的show1()方法*******************
public void reflect.Student.show1(java.lang.String)
调用了:公有的,String参数的show1(): s = helloWorld
***************获取私有的show4()方法******************
private java.lang.String reflect.Student.show4(int)
调用了,私有的,并且有返回值的,int参数的show4(): age = 20
返回值:abcd
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代码笔记:

获取构造方法、成员字段、成员方法的步骤大致相同。

m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);//调用制定方法(所有包括私有的),需要传入两个参数,第一个是调用的方法名称,第二个是方法的形参类型,切记是类型。
System.out.println(m);
m.setAccessible(true);//解除私有限定
Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数,一个是要调用的对象(获取有反射),一个是实参
System.out.println("返回值:" + result);//

5、反射方法的其它使用之---通过反射越过泛型检查

实现类:Demo

package reflect;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;

public class Demo {

    /* 
     * 通过反射越过泛型检查 
     *  
     * 例如:有一个String泛型的集合,怎样能向这个集合中添加一个Integer类型的值? 
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ArrayList<String> strList = new ArrayList<String>();
        strList.add("111");
        strList.add("222");
        
        //获取ArrayList的Class对象,反向的调用add()方法,添加数据 
        Class listClass = strList.getClass();
        //获取add方法
        //Method addM1 = listClass.getMethod("add", String.class);//抛出NoSuchMethodException
        Method addM2 = listClass.getMethod("add", Object.class);
        //调用add方法
        //addM1.invoke(strList, "100");//抛出NoSuchMethodException
        //遍历集合  
        /*for(Object obj : strList){  
            System.out.println(obj);  
        }*/ 
        addM2.invoke(strList, 100);
        //遍历集合  
        for(Object obj : strList){  
            System.out.println(obj);  
        } 
        
    }

}
View Code

输出结果

111
222
100
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原文地址:https://www.cnblogs.com/zhaww/p/8465528.html