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Java重点：反射机制的使用

2023-09-27 103
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简介： J2EE中的反射（Reflection）是指在程序运行期间访问、检测和修改自身的状态或行为。通过反射，可以动态地获取一个类的所有成员变量、方法、构造函数等信息，并且可以在运行时调用这些成员。在J2EE中，反射可以地，以及其他能的应用程序。什么是反射？反射（Reflection）是一种在运行时动态地获取和操作对象的能力，它允许程序通过对象的类类型来了解对象的成员和方法，并且可以在运行时调用这些成员和方法。


一、概念

J2EE中的反射（Reflection）是指在程序运行期间访问、检测和修改自身的状态或行为。通过反射，可以动态地获取一个类的所有成员变量、方法、构造函数等信息，并且可以在运行时调用这些成员。在J2EE中，反射可以方便地实现一些框架、ORM工具，以及其他动态性能要求的应用程序。

什么是反射？

反射（Reflection）是一种在运行时动态地获取和操作对象的能力，它允许程序通过对象的类类型来了解对象的成员和方法，并且可以在运行时调用这些成员和方法。反射可以用于许多目的，例如在运行时动态加载类、实例化对象、查看和修改对象的属性和方法、调用私有方法和构造函数，等等。在Java中，反射通过java.lang.reflect包中的类和接口来实现。反射的优点是可以使我们的代码更加灵活和动态，但是反射的开销比较大，因此在性能要求较高的情况下，应该谨慎使用。

总的来说：反射Java语言中的一种机制，通过这种机制可以动态的实例化对象、读写属性、调用方法

二、类类

在Java反射（reflection）中，Class类被称为“类类”（class of class），因为它代表了JVM中的一个类。每个Java类在内存中都有一个对应的Class类实例对象，可以通过Java的反射机制获取。通过这个实例，我们可以动态地获取、创建、操作一个类的各种元数据（如属性、方法、注解等），并可以在程序运行时动态地创建、修改该类的对象。通过反射，我们可以实现更加灵活和动态的编程方式，可以在编码阶段不确定访问的类和方法，直到运行时才确定需要获取和调用的类和方法。

1、类类的获取方式

1. Object类中的getClass()方法：可以获取一个对象所属的类。

2. 类名.class：直接通过类名这种语法形式获取一个类的Class实例对象。

3. Class.forName(String className)：通过类的全限定名获取Class实例对象，需要处理ClassNotFoundException异常。

这些方式均可以获得一个Java类的Class实例对象，从而可以利用反射机制获取该类的一系列信息，如属性、方法、构造方法、注解等。

1）类名.Class

在开始示例的前期准备工作我们写一个类（Class）

package com.tgq.reflect;
/**
 * 一个类
 * 
 * @author tgq
 *
 */
public class Student {
  private String sid;
  private String sname;
  public Integer age;
  static {
    System.out.println("加载进jvm中！");
  }
  public Student() {
    super();
    System.out.println("调用无参构造方法创建了一个学生对象");
  }
  public Student(String sid) {
    super();
    this.sid = sid;
    System.out.println("调用带一个参数的构造方法创建了一个学生对象");
  }
  public Student(String sid, String sname) {
    super();
    this.sid = sid;
    this.sname = sname;
    System.out.println("调用带二个参数的构造方法创建了一个学生对象");
  }
  @SuppressWarnings("unused")
  private Student(Integer age) {
    System.out.println("调用Student类私有的构造方法创建一个学生对象");
    this.age = age;
  }
  public String getSid() {
    return sid;
  }
  public void setSid(String sid) {
    this.sid = sid;
  }
  public String getSname() {
    return sname;
  }
  public void setSname(String sname) {
    this.sname = sname;
  }
  public void hello() {
    System.out.println("你好！我是" + this.sname);
  }
  public void hello(String name) {
    System.out.println(name + "你好！我是" + this.sname);
  }
  @SuppressWarnings("unused")
  private Integer add(Integer a, Integer b) {
    return new Integer(a.intValue() + b.intValue());
  }
}

image.gif

编写好一个类之后我们开始调用方法进行拿去：代码示例

package com.tgq.reflect;
/**
 * 类类的获取方式： 1、类名.Class 2、对象.getClass(); 3、Class.forName();
 * 
 * @author tgq
 *
 */
public class Demo_01 {
  @SuppressWarnings("rawtypes")
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    // 1、类名.Class
    Class c1 = Student.class;
    System.out.println(c1);
  }
}

image.gif

输出结果：

image.gif编辑

2）对象.getClass()

package com.tgq.reflect;
/**
 * 类类的获取方式： 1、类名.Class 2、对象.getClass(); 3、Class.forName();
 * 
 * @author tgq
 *
 */
public class Demo_01 {
  @SuppressWarnings("rawtypes")
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    // 1、类名.Class
    // Class c1 = Student.class;
    // System.out.println(c1);
    // 2、对象.getClass();
    Student student = new Student();
    Class c2 = student.getClass();
    System.out.println(c2);
  }
}

image.gif

输出结果：

image.gif编辑

3）Class.forName()

package com.tgq.reflect;
/**
 * 类类的获取方式： 1、类名.Class 2、对象.getClass(); 3、Class.forName();
 * 
 * @author tgq
 *
 */
public class Demo_01 {
  @SuppressWarnings("rawtypes")
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    // 1、类名.Class
    // Class c1 = Student.class;
    // System.out.println(c1);
    // 2、对象.getClass();
    // Student student = new Student();
    // Class c2 = student.getClass();
    // System.out.println(c2);
    // 3、Class.forName();
    Class c3 = Class.forName("com.tgq.reflect.Student");
    System.out.println(c3);
  }
}

image.gif

输出结果：

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三、反射实例化

在Java中，可以使用反射来实例化一个类。具体实现可以通过Class类的newInstance()方法或者Constructor类的newInstance()方法来实现。

三个常用的方法：getConstructor ()，getDeclaredConstructor () ，newInstance() 。

一切的反射从类类开始

1、调用一个公有的无参构造方法

public class Demo_02 {
  @SuppressWarnings("rawtypes")
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    // 一切反射从类类开始
    // 不管是哪一种获取类类的方法都是可以的
    // Class c1 = Class.forName("com.tgq.reflect.Student");
    // Student student = new Student();
    // Class c1 = student.getClass();
    Class c1 = Student.class;
    /*
     * 1、调用一个无参构造器反射实例化： 如果没有无参构造器是会报错的
     */
    Student stu1 = (Student) c1.newInstance();
    System.out.println(stu1);
  }
}

image.gif

输出结果：

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2、调用一个公有的一个参构造方法

public class Demo_02 {
  @SuppressWarnings("rawtypes")
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    // 一切反射从类类开始
    // 不管是哪一种获取类类的方法都是可以的
    // Class c1 = Class.forName("com.tgq.reflect.Student");
    // Student student = new Student();
    // Class c1 = student.getClass();
    Class c1 = Student.class;
    /*
     * 1、调用一个无参构造器反射实例化： 如果没有无参构造器是会报错的
     */
    Student stu1 = (Student) c1.newInstance();
    System.out.println(stu1);
    /*
     * 调用有参构造器必须要实例化构造器对象 2、调用一个有一个参数的构造器：getConstructor == 获取构造器对象
     * 
     * parameterTypes:代表了参数的类别Class
     */
    Constructor con1 = c1.getConstructor(String.class);
    Student stu2 = (Student) con1.newInstance("s1");
    System.out.println(stu2);
  }
}

image.gif

输出结果：

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3、调用一个公有的两个参构造方法

public class Demo_02 {
  @SuppressWarnings("rawtypes")
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    // 一切反射从类类开始
    // 不管是哪一种获取类类的方法都是可以的
    // Class c1 = Class.forName("com.tgq.reflect.Student");
    // Student student = new Student();
    // Class c1 = student.getClass();
    Class c1 = Student.class;
    /*
     * 1、调用一个无参构造器反射实例化： 如果没有无参构造器是会报错的
     */
    Student stu1 = (Student) c1.newInstance();
    System.out.println(stu1);
    /*
     * 调用有参构造器必须要实例化构造器对象 2、调用一个有一个参数的构造器：getConstructor == 获取构造器对象
     * 
     * parameterTypes:代表了参数的类别Class
     */
    Constructor con1 = c1.getConstructor(String.class);
    Student stu2 = (Student) con1.newInstance("s1");
    System.out.println(stu2);
    /*
     * 3、调用两个参数的构造器实例化
     */
    Constructor con2 = c1.getConstructor(String.class, String.class);
    Student stu3 = (Student) con2.newInstance("s1", "sb");
    System.out.println(stu3);
  }
}

image.gif

输出结果：

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4、调用一个私有的一个参构造方法

public class Demo_02 {
  @SuppressWarnings("rawtypes")
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    // 一切反射从类类开始
    // 不管是哪一种获取类类的方法都是可以的
    // Class c1 = Class.forName("com.tgq.reflect.Student");
    // Student student = new Student();
    // Class c1 = student.getClass();
    Class c1 = Student.class;
    /*
     * 1、调用一个无参构造器反射实例化： 如果没有无参构造器是会报错的
     */
    Student stu1 = (Student) c1.newInstance();
    System.out.println(stu1);
    /*
     * 调用有参构造器必须要实例化构造器对象 2、调用一个有一个参数的构造器：getConstructor == 获取构造器对象
     * 
     * parameterTypes:代表了参数的类别Class
     */
    Constructor con1 = c1.getConstructor(String.class);
    Student stu2 = (Student) con1.newInstance("s1");
    System.out.println(stu2);
    /*
     * 3、调用两个参数的构造器实例化
     */
    Constructor con2 = c1.getConstructor(String.class, String.class);
    Student stu3 = (Student) con2.newInstance("s1", "sb");
    System.out.println(stu3);
    /*
     * 4、调用一个私有的带一个参数的构造器实例化： getConstructor只能获取公有的构造器对象
     *
     * getDeclaredConstructor：获取私有的构造器对象
     */
    Constructor con3 = c1.getDeclaredConstructor(Integer.class);
    // 打开私有的访问权限
    con3.setAccessible(true);
    Student stu4 = (Student) con3.newInstance(1);
    System.out.println(stu4);
  }
}

image.gif

输出结果：

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四、反射：方法调用

1、公有无参

public class Demo_03 {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class c = Student.class;
    // 1、反射调用 无参方法
    Student s = (Student) c.newInstance();
    // 反射调用无参方法，先获取到方法对象
    // name:方法名
    // parameterTypes：调用这个方法要传的参数类型
    Method m1 = c.getMethod("hello");
    // invoke:方法的返回值
    // obj:类示例
    // args:参数值
    Object invoke = m1.invoke(s);
    System.out.println(invoke);
  }
}

image.gif

输出结果：

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2、公有有参

public class Demo_03 {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class c = Student.class;
    // 1、反射调用 无参方法
    Student s = (Student) c.newInstance();
    // 反射调用无参方法，先获取到方法对象
    // name:方法名
    // parameterTypes：调用这个方法要传的参数类型
    Method m1 = c.getMethod("hello");
    // invoke:方法的返回值
    // obj:类示例
    // args:参数值
    Object invoke = m1.invoke(s);
    System.out.println(invoke);
    // 2、调用有参方法
    Method m2 = c.getMethod("hello", String.class);
    Object invoke2 = m2.invoke(s, "asdfghjk");
    System.out.println(invoke2);
  }
}

image.gif

输出结果：

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3、私有有参

public class Demo_03 {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class c = Student.class;
    // 1、反射调用 无参方法
    Student s = (Student) c.newInstance();
    // 反射调用无参方法，先获取到方法对象
    // name:方法名
    // parameterTypes：调用这个方法要传的参数类型
    Method m1 = c.getMethod("hello");
    // invoke:方法的返回值
    // obj:类示例
    // args:参数值
    Object invoke = m1.invoke(s);
    System.out.println(invoke);
    // 2、调用有参方法
    Method m2 = c.getMethod("hello", String.class);
    Object invoke2 = m2.invoke(s, "asdfghjk");
    System.out.println(invoke2);
    // 3、调用有参私有的方法
    Method m3 = c.getDeclaredMethod("add", Integer.class, Integer.class);
    // 打开私有权限
    m3.setAccessible(true);
    Object invoke3 = m3.invoke(s, 1, 2);
    System.out.println(invoke3);
  }
}

image.gif

输出结果：

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完整代码：

package com.tgq.reflect;
import java.lang.reflect.Method;
/**
 * 反射动态方法的调用
 * 
 * @author tgq
 *
 */
public class Demo_03 {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class c = Student.class;
    // 1、反射调用 无参方法
    Student s = (Student) c.newInstance();
    // 反射调用无参方法，先获取到方法对象
    // name:方法名
    // parameterTypes：调用这个方法要传的参数类型
    Method m1 = c.getMethod("hello");
    // invoke:方法的返回值
    // obj:类示例
    // args:参数值
    Object invoke = m1.invoke(s);
    System.out.println(invoke);
    // 2、调用有参方法
    Method m2 = c.getMethod("hello", String.class);
    Object invoke2 = m2.invoke(s, "asdfghjk");
    System.out.println(invoke2);
    // 3、调用有参私有的方法
    Method m3 = c.getDeclaredMethod("add", Integer.class, Integer.class);
    // 打开私有权限
    m3.setAccessible(true);
    Object invoke3 = m3.invoke(s, 1, 2);
    System.out.println(invoke3);
  }
}

image.gif

五、反射：读写属性

通过Field类的get()和set()方法来实现。

拿到我们所有的属性：

public class Demo_04 {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class c = Student.class;
    Student stu = new Student("1", "1A");
    // 我们把age设置一个值
    stu.age = 18;
    // System.out.println(stu.getSid());
    // 获取对象中全部的属性
    Field[] fields = c.getDeclaredFields();
    // 遍历
    for (Field f : fields) {
      // 因为sid、sname是私有的，所以我们要打开私有权限
      f.setAccessible(true);
      // 获取所有属性
      System.out.println(f.getName() + ":" + f.get(stu));
    }
  }
}

image.gif

输出结果：

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我们进行设置属性值：

public class Demo_04 {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class c = Student.class;
    Student stu = new Student("1", "1A");
    // 我们把age设置一个值
    stu.age = 18;
    // System.out.println(stu.getSid());
    // 拿到属性
    Field snamefield = c.getDeclaredField("sname");
    // 打开权限
    snamefield.setAccessible(true);
    // 进行设置
    snamefield.set(stu, "2B");
    // 获取对象中全部的属性
    Field[] fields = c.getDeclaredFields();
    // 遍历
    for (Field f : fields) {
      // 因为sid、sname是私有的，所以我们要打开私有权限
      f.setAccessible(true);
      // 获取所有属性
      System.out.println(f.getName() + ":" + f.get(stu));
    }
  }
}

image.gif

输出结果：

image.gif编辑

完整代码：

package com.tgq.reflect;
import java.lang.reflect.Field;
/**
 * 反射：读写属性
 * 
 * @author tgq
 *
 */
public class Demo_04 {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Class c = Student.class;
    Student stu = new Student("1", "1A");
    // 我们把age设置一个值
    stu.age = 18;
    // System.out.println(stu.getSid());
    // 拿到属性
    Field snamefield = c.getDeclaredField("sname");
    // 打开权限
    snamefield.setAccessible(true);
    // 进行设置
    snamefield.set(stu, "2B");
    // 获取对象中全部的属性
    Field[] fields = c.getDeclaredFields();
    // 遍历
    for (Field f : fields) {
      // 因为sid、sname是私有的，所以我们要打开私有权限
      f.setAccessible(true);
      // 获取所有属性
      System.out.println(f.getName() + ":" + f.get(stu));
    }
  }
}

image.gif


文章标签：
Java
开发框架
关键词：
Java机制
Java反射
Java反射机制
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