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反射是框架設計的靈魂
(使用的前提條件:必須先得到代表的字節碼的Class,Class類用於表示.class文件(字節碼))
一、反射的概述
JAVA反射機制是在運行狀態中,對於任意一個類,都能夠知道這個類的所有屬性和方法;對於任意一個對象,都能夠調用它的任意一個方法和屬性;這種動態獲取的信息以及動態調用對象的方法的功能稱爲java語言的反射機制。
要想解剖一個類,必須先要獲取到該類的字節碼文件對象。而解剖使用的就是Class類中的方法.所以先要獲取到每一個字節碼文件對應的Class類型的對象.
以上的總結就是什麼是反射
反射就是把java類中的各種成分映射成一個個的Java對象
例如:一個類有:成員變量、方法、構造方法、包等等信息,利用反射技術可以對一個類進行解剖,把個個組成部分映射成一個個對象。
(其實:一個類中這些成員方法、構造方法、在加入類中都有一個類來描述)
如圖是類的正常加載過程:反射的原理在與class對象。
熟悉一下加載的時候:Class對象的由來是將class文件讀入內存,併爲之創建一個Class對象。
其中這個Class對象很特殊。我們先了解一下這個Class類
二、查看Class類在java中的api詳解(1.7的API)
如何閱讀java中的api詳見java基礎之——String字符串處理
Class
類的實例表示正在運行的 Java 應用程序中的類和接口。也就是jvm中有N多的實例每個類都有該Class對象。(包括基本數據類型)
Class
沒有公共構造方法。Class
對象是在加載類時由 Java 虛擬機以及通過調用類加載器中的defineClass
方法自動構造的。也就是這不需要我們自己去處理創建,JVM已經幫我們創建好了。
沒有公共的構造方法,方法共有64個太多了。下面用到哪個就詳解哪個吧
三、反射的使用(這裏使用Student類做演示)
先寫一個Student類。
1、獲取Class對象的三種方式
1.1 Object ——> getClass();
1.2 任何數據類型(包括基本數據類型)都有一個“靜態”的class屬性
1.3 通過Class類的靜態方法:forName(String className)(常用)
其中1.1是因爲Object類中的getClass方法、因爲所有類都繼承Object類。從而調用Object類來獲取
-
package fanshe;
-
/**
-
* 獲取Class對象的三種方式
-
* 1 Object ——> getClass();
-
* 2 任何數據類型(包括基本數據類型)都有一個“靜態”的class屬性
-
* 3 通過Class類的靜態方法:forName(String className)(常用)
-
*
-
*/
-
public class Fanshe {
-
public static void main(String[] args) {
-
//第一種方式獲取Class對象
-
Student stu1 = new Student();//這一new 產生一個Student對象,一個Class對象。
-
Class stuClass = stu1.getClass();//獲取Class對象
-
System.out.println(stuClass.getName());
-
//第二種方式獲取Class對象
-
Class stuClass2 = Student.class;
-
System.out.println(stuClass == stuClass2);//判斷第一種方式獲取的Class對象和第二種方式獲取的是否是同一個
-
//第三種方式獲取Class對象
-
try {
-
Class stuClass3 = Class.forName("fanshe.Student");//注意此字符串必須是真實路徑,就是帶包名的類路徑,包名.類名
-
System.out.println(stuClass3 == stuClass2);//判斷三種方式是否獲取的是同一個Class對象
-
} catch (ClassNotFoundException e) {
-
e.printStackTrace();
-
}
-
}
-
}
注意:在運行期間,一個類,只有一個Class對象產生。
三種方式常用第三種,第一種對象都有了還要反射幹什麼。第二種需要導入類的包,依賴太強,不導包就拋編譯錯誤。一般都第三種,一個字符串可以傳入也可寫在配置文件中等多種方法。
2、通過反射獲取構造方法並使用:
student類:
-
package fanshe;
-
public class Student {
-
//---------------構造方法-------------------
-
//(默認的構造方法)
-
Student(String str){
-
System.out.println("(默認)的構造方法 s = " + str);
-
}
-
//無參構造方法
-
public Student(){
-
System.out.println("調用了公有、無參構造方法執行了。。。");
-
}
-
//有一個參數的構造方法
-
public Student(char name){
-
System.out.println("姓名:" + name);
-
}
-
//有多個參數的構造方法
-
public Student(String name ,int age){
-
System.out.println("姓名:"+name+"年齡:"+ age);//這的執行效率有問題,以後解決。
-
}
-
//受保護的構造方法
-
protected Student(boolean n){
-
System.out.println("受保護的構造方法 n = " + n);
-
}
-
//私有構造方法
-
private Student(int age){
-
System.out.println("私有的構造方法 年齡:"+ age);
-
}
-
}
共有6個構造方法;
測試類:
-
package fanshe;
-
import java.lang.reflect.Constructor;
-
/*
-
* 通過Class對象可以獲取某個類中的:構造方法、成員變量、成員方法;並訪問成員;
-
*
-
* 1.獲取構造方法:
-
* 1).批量的方法:
-
* public Constructor[] getConstructors():所有"公有的"構造方法
-
public Constructor[] getDeclaredConstructors():獲取所有的構造方法(包括私有、受保護、默認、公有)
-
* 2).獲取單個的方法,並調用:
-
* public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):獲取單個的"公有的"構造方法:
-
* public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):獲取"某個構造方法"可以是私有的,或受保護、默認、公有;
-
*
-
* 調用構造方法:
-
* Constructor-->newInstance(Object... initargs)
-
*/
-
public class Constructors {
-
public static void main(String[] args) throws Exception {
-
//1.加載Class對象
-
Class clazz = Class.forName("fanshe.Student");
-
//2.獲取所有公有構造方法
-
System.out.println("**********************所有公有構造方法*********************************");
-
Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();
-
for(Constructor c : conArray){
-
System.out.println(c);
-
}
-
System.out.println("************所有的構造方法(包括:私有、受保護、默認、公有)***************");
-
conArray = clazz.getDeclaredConstructors();
-
for(Constructor c : conArray){
-
System.out.println(c);
-
}
-
System.out.println("*****************獲取公有、無參的構造方法*******************************");
-
Constructor con = clazz.getConstructor(null);
-
//1>、因爲是無參的構造方法所以類型是一個null,不寫也可以:這裏需要的是一個參數的類型,切記是類型
-
//2>、返回的是描述這個無參構造函數的類對象。
-
System.out.println("con = " + con);
-
//調用構造方法
-
Object obj = con.newInstance();
-
// System.out.println("obj = " + obj);
-
// Student stu = (Student)obj;
-
System.out.println("******************獲取私有構造方法,並調用*******************************");
-
con = clazz.getDeclaredConstructor(char.class);
-
System.out.println(con);
-
//調用構造方法
-
con.setAccessible(true);//暴力訪問(忽略掉訪問修飾符)
-
obj = con.newInstance('男');
-
}
-
}
後臺輸出:
-
**********************所有公有構造方法*********************************
-
public fanshe.Student(java.lang.String,int)
-
public fanshe.Student(char)
-
public fanshe.Student()
-
************所有的構造方法(包括:私有、受保護、默認、公有)***************
-
private fanshe.Student(int)
-
protected fanshe.Student(boolean)
-
public fanshe.Student(java.lang.String,int)
-
public fanshe.Student(char)
-
public fanshe.Student()
-
fanshe.Student(java.lang.String)
-
*****************獲取公有、無參的構造方法*******************************
-
con = public fanshe.Student()
-
調用了公有、無參構造方法執行了。。。
-
******************獲取私有構造方法,並調用*******************************
-
public fanshe.Student(char)
-
姓名:男
調用方法:
1.獲取構造方法:
1).批量的方法:
public Constructor[] getConstructors():所有"公有的"構造方法
public Constructor[] getDeclaredConstructors():獲取所有的構造方法(包括私有、受保護、默認、公有)
2).獲取單個的方法,並調用:
public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):獲取單個的"公有的"構造方法:
public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):獲取"某個構造方法"可以是私有的,或受保護、默認、公有;
調用構造方法:
Constructor-->newInstance(Object... initargs)
2、newInstance是 Constructor類的方法(管理構造函數的類)
api的解釋爲:
newInstance(Object... initargs)
使用此 Constructor
對象表示的構造方法來創建該構造方法的聲明類的新實例,並用指定的初始化參數初始化該實例。
它的返回值是T類型,所以newInstance是創建了一個構造方法的聲明類的新實例對象。併爲之調用
3、獲取成員變量並調用
student類:
-
package fanshe.field;
-
public class Student {
-
public Student(){
-
}
-
//**********字段*************//
-
public String name;
-
protected int age;
-
char sex;
-
private String phoneNum;
-
@Override
-
public String toString() {
-
return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex
-
+ ", phoneNum=" + phoneNum + "]";
-
}
-
}
測試類:
-
package fanshe.field;
-
import java.lang.reflect.Field;
-
/*
-
* 獲取成員變量並調用:
-
*
-
* 1.批量的
-
* 1).Field[] getFields():獲取所有的"公有字段"
-
* 2).Field[] getDeclaredFields():獲取所有字段,包括:私有、受保護、默認、公有;
-
* 2.獲取單個的:
-
* 1).public Field getField(String fieldName):獲取某個"公有的"字段;
-
* 2).public Field getDeclaredField(String fieldName):獲取某個字段(可以是私有的)
-
*
-
* 設置字段的值:
-
* Field --> public void set(Object obj,Object value):
-
* 參數說明:
-
* 1.obj:要設置的字段所在的對象;
-
* 2.value:要爲字段設置的值;
-
*
-
*/
-
public class Fields {
-
public static void main(String[] args) throws Exception {
-
//1.獲取Class對象
-
Class stuClass = Class.forName("fanshe.field.Student");
-
//2.獲取字段
-
System.out.println("************獲取所有公有的字段********************");
-
Field[] fieldArray = stuClass.getFields();
-
for(Field f : fieldArray){
-
System.out.println(f);
-
}
-
System.out.println("************獲取所有的字段(包括私有、受保護、默認的)********************");
-
fieldArray = stuClass.getDeclaredFields();
-
for(Field f : fieldArray){
-
System.out.println(f);
-
}
-
System.out.println("*************獲取公有字段**並調用***********************************");
-
Field f = stuClass.getField("name");
-
System.out.println(f);
-
//獲取一個對象
-
Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//產生Student對象--》Student stu = new Student();
-
//爲字段設置值
-
f.set(obj, "劉德華");//爲Student對象中的name屬性賦值--》stu.name = "劉德華"
-
//驗證
-
Student stu = (Student)obj;
-
System.out.println("驗證姓名:" + stu.name);
-
System.out.println("**************獲取私有字段****並調用********************************");
-
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("驗證電話:" + stu);
-
}
-
}
後臺輸出:
-
************獲取所有公有的字段********************
-
public java.lang.String fanshe.field.Student.name
-
************獲取所有的字段(包括私有、受保護、默認的)********************
-
public java.lang.String fanshe.field.Student.name
-
protected int fanshe.field.Student.age
-
char fanshe.field.Student.sex
-
private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
-
*************獲取公有字段**並調用***********************************
-
public java.lang.String fanshe.field.Student.name
-
驗證姓名:劉德華
-
**************獲取私有字段****並調用********************************
-
private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
-
驗證電話:Student [name=劉德華, age=0, sex=
由此可見
調用字段時:需要傳遞兩個參數:
Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//產生Student對象--》Student stu = new Student();
//爲字段設置值
f.set(obj, "劉德華");//爲Student對象中的name屬性賦值--》stu.name = "劉德華"
第一個參數:要傳入設置的對象,第二個參數:要傳入實參
4、獲取成員方法並調用
student類:
-
package fanshe.method;
-
public class Student {
-
//**************成員方法***************//
-
public void show1(String s){
-
System.out.println("調用了:公有的,String參數的show1(): s = " + s);
-
}
-
protected void show2(){
-
System.out.println("調用了:受保護的,無參的show2()");
-
}
-
void show3(){
-
System.out.println("調用了:默認的,無參的show3()");
-
}
-
private String show4(int age){
-
System.out.println("調用了,私有的,並且有返回值的,int參數的show4(): age = " + age);
-
return "abcd";
-
}
-
}
測試類:
-
package fanshe.method;
-
import java.lang.reflect.Method;
-
/*
-
* 獲取成員方法並調用:
-
*
-
* 1.批量的:
-
* public Method[] getMethods():獲取所有"公有方法";(包含了父類的方法也包含Object類)
-
* public Method[] getDeclaredMethods():獲取所有的成員方法,包括私有的(不包括繼承的)
-
* 2.獲取單個的:
-
* public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes):
-
* 參數:
-
* name : 方法名;
-
* Class ... : 形參的Class類型對象
-
* public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
-
*
-
* 調用方法:
-
* Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args):
-
* 參數說明:
-
* obj : 要調用方法的對象;
-
* args:調用方式時所傳遞的實參;
-
):
-
*/
-
public class MethodClass {
-
public static void main(String[] args) throws Exception {
-
//1.獲取Class對象
-
Class stuClass = Class.forName("fanshe.method.Student");
-
//2.獲取所有公有方法
-
System.out.println("***************獲取所有的”公有“方法*******************");
-
stuClass.getMethods();
-
Method[] methodArray = stuClass.getMethods();
-
for(Method m : methodArray){
-
System.out.println(m);
-
}
-
System.out.println("***************獲取所有的方法,包括私有的*******************");
-
methodArray = stuClass.getDeclaredMethods();
-
for(Method m : methodArray){
-
System.out.println(m);
-
}
-
System.out.println("***************獲取公有的show1()方法*******************");
-
Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class);
-
System.out.println(m);
-
//實例化一個Student對象
-
Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();
-
m.invoke(obj, "劉德華");
-
System.out.println("***************獲取私有的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);//需要兩個參數,一個是要調用的對象(獲取有反射),一個是實參
-
System.out.println("返回值:" + result);
-
}
-
}
控制檯輸出:
-
***************獲取所有的”公有“方法*******************
-
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
-
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 final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
-
public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
-
public java.lang.String java.lang.Object.toString()
-
public native int java.lang.Object.hashCode()
-
public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
-
public final native void java.lang.Object.notify()
-
public final native void java.lang.Object.notifyAll()
-
***************獲取所有的方法,包括私有的*******************
-
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
-
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
-
protected void fanshe.method.Student.show2()
-
void fanshe.method.Student.show3()
-
***************獲取公有的show1()方法*******************
-
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
-
調用了:公有的,String參數的show1(): s = 劉德華
-
***************獲取私有的show4()方法******************
-
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
-
調用了,私有的,並且有返回值的,int參數的show4(): age = 20
-
返回值:abcd
由此可見:
m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);//調用制定方法(所有包括私有的),需要傳入兩個參數,第一個是調用的方法名稱,第二個是方法的形參類型,切記是類型。
System.out.println(m);
m.setAccessible(true);//解除私有限定
Object result = m.invoke(obj, 20);//需要兩個參數,一個是要調用的對象(獲取有反射),一個是實參
System.out.println("返回值:" + result);//
控制檯輸出:
-
***************獲取所有的”公有“方法*******************
-
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
-
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 final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
-
public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
-
public java.lang.String java.lang.Object.toString()
-
public native int java.lang.Object.hashCode()
-
public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
-
public final native void java.lang.Object.notify()
-
public final native void java.lang.Object.notifyAll()
-
***************獲取所有的方法,包括私有的*******************
-
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
-
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
-
protected void fanshe.method.Student.show2()
-
void fanshe.method.Student.show3()
-
***************獲取公有的show1()方法*******************
-
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
-
調用了:公有的,String參數的show1(): s = 劉德華
-
***************獲取私有的show4()方法******************
-
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
-
調用了,私有的,並且有返回值的,int參數的show4(): age = 20
-
返回值:abcd
其實這裏的成員方法:在模型中有屬性一詞,就是那些setter()方法和getter()方法。還有字段組成,這些內容在內省中詳解
5、反射main方法
student類:
-
package fanshe.main;
-
public class Student {
-
public static void main(String[] args) {
-
System.out.println("main方法執行了。。。");
-
}
-
}
測試類:
-
package fanshe.main;
-
import java.lang.reflect.Method;
-
/**
-
* 獲取Student類的main方法、不要與當前的main方法搞混了
-
*/
-
public class Main {
-
public static void main(String[] args) {
-
try {
-
//1、獲取Student對象的字節碼
-
Class clazz = Class.forName("fanshe.main.Student");
-
//2、獲取main方法
-
Method methodMain = clazz.getMethod("main", String[].class);//第一個參數:方法名稱,第二個參數:方法形參的類型,
-
//3、調用main方法
-
// methodMain.invoke(null, new String[]{"a","b","c"});
-
//第一個參數,對象類型,因爲方法是static靜態的,所以爲null可以,第二個參數是String數組,這裏要注意在jdk1.4時是數組,jdk1.5之後是可變參數
-
//這裏拆的時候將 new String[]{"a","b","c"} 拆成3個對象。。。所以需要將它強轉。
-
methodMain.invoke(null, (Object)new String[]{"a","b","c"});//方式一
-
// methodMain.invoke(null, new Object[]{new String[]{"a","b","c"}});//方式二
-
} catch (Exception e) {
-
e.printStackTrace();
-
}
-
}
-
}
控制檯輸出:
main方法執行了。。。
6、反射方法的其它使用之---通過反射運行配置文件內容
student類:
-
public class Student {
-
public void show(){
-
System.out.println("is show()");
-
}
-
}
配置文件以txt文件爲例子(pro.txt):
-
className = cn.fanshe.Student
-
methodName = show
測試類:
-
import java.io.FileNotFoundException;
-
import java.io.FileReader;
-
import java.io.IOException;
-
import java.lang.reflect.Method;
-
import java.util.Properties;
-
/*
-
* 我們利用反射和配置文件,可以使:應用程序更新時,對源碼無需進行任何修改
-
* 我們只需要將新類發送給客戶端,並修改配置文件即可
-
*/
-
public class Demo {
-
public static void main(String[] args) throws Exception {
-
//通過反射獲取Class對象
-
Class stuClass = Class.forName(getValue("className"));//"cn.fanshe.Student"
-
//2獲取show()方法
-
Method m = stuClass.getMethod(getValue("methodName"));//show
-
//3.調用show()方法
-
m.invoke(stuClass.getConstructor().newInstance());
-
}
-
//此方法接收一個key,在配置文件中獲取相應的value
-
public static String getValue(String key) throws IOException{
-
Properties pro = new Properties();//獲取配置文件的對象
-
FileReader in = new FileReader("pro.txt");//獲取輸入流
-
pro.load(in);//將流加載到配置文件對象中
-
in.close();
-
return pro.getProperty(key);//返回根據key獲取的value值
-
}
-
}
控制檯輸出:
is show()
需求:
當我們升級這個系統時,不要Student類,而需要新寫一個Student2的類時,這時只需要更改pro.txt的文件內容就可以了。代碼就一點不用改動
要替換的student2類:
-
public class Student2 {
-
public void show2(){
-
System.out.println("is show2()");
-
}
-
}
配置文件更改爲:
-
className = cn.fanshe.Student2
-
methodName = show2
控制檯輸出:
is show2();
7、反射方法的其它使用之---通過反射越過泛型檢查
泛型用在編譯期,編譯過後泛型擦除(消失掉)。所以是可以通過反射越過泛型檢查的
測試類:
-
import java.lang.reflect.Method;
-
import java.util.ArrayList;
-
/*
-
* 通過反射越過泛型檢查
-
*
-
* 例如:有一個String泛型的集合,怎樣能向這個集合中添加一個Integer類型的值?
-
*/
-
public class Demo {
-
public static void main(String[] args) throws Exception{
-
ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
-
strList.add("aaa");
-
strList.add("bbb");
-
// strList.add(100);
-
//獲取ArrayList的Class對象,反向的調用add()方法,添加數據
-
Class listClass = strList.getClass(); //得到 strList 對象的字節碼 對象
-
//獲取add()方法
-
Method m = listClass.getMethod("add", Object.class);
-
//調用add()方法
-
m.invoke(strList, 100);
-
//遍歷集合
-
for(Object obj : strList){
-
System.out.println(obj);
-
}
-
}
-
}
控制檯輸出:
aaa
bbb
100