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反射的應用場景
一、概述
反射技術：
Java反射機制是在運行狀態中，對於任意一個類，都能夠知道這個類中的所有屬性和方法；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。
簡單一句話：反射技術可以對類進行解剖。因此反射技術很強大！
二、應用場景
以實際來說，主板上的要預留顯卡、聲卡等的插槽，提高了二者間的獨立性。如果我們要更新聲卡，則不需要將主板扔掉，從而提高了複用性，而程序中常用的作法，會提供一個配置文件，來供以後實現此程序的類來擴展功能。對外提供配置文件，讓後期出現的子類直接將類名字配置到配置文件中即可。該應用程序直接讀取配置文件中的內容。並查找和給定名稱相同的類文件。進行如下操作：
1）加載這個類。
2）創建該類的對象。
3）調用該類中的內容。
應用程序使用的類不確定時，可以通過提供配置文件，讓使用者將具體的子類存儲到配置文件中。然後該程序通過反射技術，對指定的類進行內容的獲取。
好處：反射技術大大提高了程序的擴展性。
反射涉及的對象
一、概述
反射就是把Java類中的各種成分映射成相應的java類。
例如，一個Java類中用一個Class類的對象來表示，一個類中的組成部分：成員變量，方法，構造方法，包等等信息也用一個個的Java類來表示。就像汽車是一個類，汽車中的發動機，變速箱等等也是一個個的類。表示java類的Class類顯然要提供一系列的方法，來獲得其中的變量，方法，構造方法，修飾符，包等信息，這些信息就是用相應類的實例對象來表示，它們是Field、Method、Contructor、Package等等。
一個類中的每個成員都可以用相應的反射API類的一個實例對象來表示，通過調用Class類的方法可以得到這些實例對象後，得到這些實例對象後有什麼用呢？怎麼用呢？這正是學習和應用反射的要點。
二、反射的基石——Class類
1、所有的類文件都有共同屬性，所以可以向上抽取，把這些共性內容封裝成一個類，這個類就叫Class（描述字節碼文件的對象）。
Class類中就包含屬性有field（字段）、method（方法）、construction（構造函數）。
而field中有修飾符、類型、變量名等複雜的描述內容，因此也可以將字段封裝稱爲一個對象。用來獲取類中field的內容，這個對象的描述叫Field。同理方法和構造函數也被封裝成對象Method、Constructor。要想對一個類進行內容的獲取，必須要先獲取該字節碼文件的對象。該對象是Class類型。
Class類描述的信息：類的名字，類的訪問屬性，類所屬於的包名，字段名稱的列表，方法名稱的列表等。每一個字節碼就是class的實例對象。如：classcls=Data.class;
小知識：什麼叫字節碼？
當源程序中用到類時，首先要從硬盤把這個類的那些二進制代碼，一個類編譯成class放在硬盤上以後，就是一些二進制代碼，要把這些二進制代碼加載到內存中裏面來，再用這些字節碼去複製出一個一個對象來。
2、Class和class的區別
1）class：Java中的類用於描述一類事物的共性，該類事物有什麼屬性，沒有什麼屬性，至於這個屬性的值是什麼，則由此類的實例對象確定，不同的實例對象有不同的屬性值。
2）Class：指的是Java程序中的各個Java類是屬於同一類事物，都是Java程序的類，這些類稱爲Class。例如人對應的是Person類，Java類對應的就是Class。Class是Java程序中各個Java類的總稱；它是反射的基石，通過Class類來使用反射。
3、獲取Class對象的三種方式
加載XX.class文件進內存時就被封裝成了對象，該對象就是字節碼文件對象。如何獲取Class對象呢？
方式一：
通過對象的getClass方法進行獲取。
如：Class clazz=new Person().getClass();//Person是一個類名
麻煩之處：每次都需要具體的類和該類的對象，以及調用getClass方法。
方式二：
任何數據類型都具備着一個靜態的屬性class，這個屬性直接獲取到該類型的對應Class對象。
如：Class clazz=Person.class;//Person是一個類名
比第一種較爲簡單，不用創建對象，不用調用getClass方法，但是還是要使用具體的類，和該類中的一個靜態屬性class完成。
方式三：
這種方式較爲簡單，只要知道類的名稱即可。不需要使用該類，也不需要去調用具體的屬性和行爲。就可以獲取到Class對象了。
如：Class clazz=Class.forName("包名.Person");//Person是一個類名
這種方式僅知道類名就可以獲取到該類字節碼對象的方式，更有利於擴展。
注：
1、九個預定義的Class：
1）包括八種基本類型（byte、short、int、long、float、double、char、boolean）的字節碼對象和一種返回值爲void類型的void.class。
2）Integer.TYPE是Integer類的一個常量，它代表此包裝類型包裝的基本類型的字節碼，所以和int.class是相等的。基本數據類型的字節碼都可以用與之對應的包裝類中的TYPE常量表示
2、只要是在源程序中出現的類型都有各自的Class實例對象，如int[].class。數組類型的Class實例對象，可以用Class.isArray()方法判斷是否爲數組類型的。
4、Class類中的方法
static Class forName(String className)
返回與給定字符串名的類或接口的相關聯的Class對象。
Class getClass()
返回的是Object運行時的類，即返回Class對象即字節碼對象
Constructor getConstructor()
返回Constructor對象，它反映此Class對象所表示的類的指定公共構造方法。
Field getField(String name)
返回一個Field對象，它表示此Class對象所代表的類或接口的指定公共成員字段。
Field[] getFields()
返回包含某些Field對象的數組，表示所代表類中的成員字段。
Method getMethod(String name,Class… parameterTypes)
返回一個Method對象，它表示的是此Class對象所代表的類的指定公共成員方法。
Method[] getMehtods()
返回一個包含某些Method對象的數組，是所代表的的類中的公共成員方法。
String getName()
以String形式返回此Class對象所表示的實體名稱。
String getSuperclass()
返回此Class所表示的類的超類的名稱
boolean isArray()
判定此Class對象是否表示一個數組
boolean isPrimitive()
判斷指定的Class對象是否是一個基本類型。
T newInstance()
創建此Class對象所表示的類的一個新實例。
5、通過Class對象獲取類實例
通過查看API我們知道，Class類是沒有構造方法的， 因此只能通過方法獲取類實例對象。之前我們用的已知類，創建對象的做法：
1）查找並加載XX.class文件進內存，並將該文件封裝成Class對象。
2）再依據Class對象創建該類具體的實例。
3）調用構造函數對對象進行初始化。
如：Person p=new Person();
現在用Class對象來獲取類實例對象的做法：
1）查找並加載指定名字的字節碼文件進內存，並被封裝成Class對象。
2）通過Class對象的newInstance方法創建該Class對應的類實例。
3）調用newInstance()方法會去使用該類的空參數構造函數進行初始化。
如：
String className="包名.Person";
Class clazz=Class.forName(className);
Object obj=clazz.newInstance();
1 //Person類 2 package cn.itheima;//將網址域名倒過來，當做包名 一般不會重複 3 4 public class Person { 5 private String name; 6 public int age; 7 public Person(){ 8 System.out.println("Person is run"); 9 } 10 public Person(String name,int age)// 11 { 12 this.age=age; 13 this.name=name; 14 } 15 16 public String toString()//複寫輸出方法 17 { 18 return name+":"+age; 19 } 20 } 21 //示例 22 package cn.itheima; 23 24 public class CreateClassDemo { 25 public static void main(String[] args) throws Exception 26 { 27 createPersonClass(); 28 } 29 //通過Class對象創建類實例方法 30 public static void createPersonClass() throws Exception 31 { 32 //獲取Person類的Class對象 33 String className="cn.itheima.Person"; 34 Class clazz=Class.forName(className); 35 //通過newInstance方法獲取類的無參構造函數實例 36 Person p=(Person)clazz.newInstance(); 37 } 38 }
三、Constructor類
1、概述
如果指定的類中沒有空參數的構造函數，或者要創建的類對象需要通過指定的構造函數進行初始化。這時怎麼辦呢？這時就不能使用Class類中的newInstance方法了。既然要通過指定的構造函數進行對象的初始化。就必須先獲取這個構造函數——Constructor。Constructor代表某個類的構造方法。
2、獲取構造方法：
1）得到這個類的所有構造方法：如得到上面示例中Person類的所有構造方法
Constructor[] cons = Class.forName(“cn.itheima.Person”).getConstructors();
2）獲取某一個構造方法：
Constructor con=Person.class.getConstructor(String.class,int.class);
3、創建實例對象：
1）通常方式：Person p = new Person(“lisi”,30);
2）反射方式：Person p= (Person)con.newInstance(“lisi”,30);
注：
1、創建實例時newInstance方法中的參數列表必須與獲取Constructor的方法getConstructor方法中的參數列表一致。
2、newInstance()：構造出一個實例對象，每調用一次就構造一個對象。
3、利用Constructor類來創建類實例的好處是可以指定構造函數，而Class類只能利用無參構造函數創建類實例對象。
示例：
1 package cn.itheima; 2 3 public class CreateClassDemo 4 { 5 public static void main(String[] args) throws Exception 6 { 7 createPersonClass_2(); 8 } 9 10 public static void createPersonClass_2() throws Exception//通過Constructor對象來創建類實例方法 11 { 12 //獲取Person類的Class對象 13 String className="cn.itheima.Person"; 14 Class clazz=Class.forName(className); 15 //Class clazz=Person.class; 16 17 //獲取指定構造函數的類實例 18 Constructor con=clazz.getConstructor(String.class,int.class); 19 Person p=(Person) con.newInstance("lisi",30); 20 System.out.println(p.toString()); 21 } 22 }
四、Field類
1、Field類代表某個類中一個成員變量
2、方法
Field getField(String s);//只能獲取公有和父類中公有
Field getDeclaredField(String s);//獲取該類中任意成員變量，包括私有
setAccessible(ture);
//如果是私有字段，要先將該私有字段進行取消權限檢查的能力。也稱暴力訪問。
set(Object obj, Object value);//將指定對象變量上此Field對象表示的字段設置爲指定的新值。
Object get(Object obj);//返回指定對象上Field表示的字段的值。
示例：
1 public static void getPersonField() throws Exception//獲取Person對象的成員變量 2 { 3 //如果想要給該變量賦值，必須先要有對象。 4 Class clazz=Class.forName("cn.itheima.Person"); 5 Person p=(Person)clazz.newInstance(); 6 7 //獲取所以的成員變量 8 Field[] fs=clazz.getFields(); 9 for(Field f:fs) 10 { 11 System.out.println(f); 12 } 13 14 //獲取指定的成員變量 15 Field fage=clazz.getField("age"); 16 Field fname=clazz.getDeclaredField("name"); 17 18 //顯示改變後的值 19 fage.set(p, 20); 20 System.out.println(fage.get(p)); 21 22 //暴力訪問私有變量 23 fname.setAccessible(true); 24 fname.set(p, "zhangsan"); 25 System.out.println(fname.get(p)); 26 }
四、Field類
1、Field類代表某個類中一個成員變量
2、方法
Field getField(String s);//只能獲取公有和父類中公有
Field getDeclaredField(String s);//獲取該類中任意成員變量，包括私有
setAccessible(ture);
//如果是私有字段，要先將該私有字段進行取消權限檢查的能力。也稱暴力訪問。
set(Object obj, Object value);//將指定對象變量上此Field對象表示的字段設置爲指定的新值。
Object get(Object obj);//返回指定對象上Field表示的字段的值。
示例：
1 //獲取Person對象的成員變量 2 public static void getPersonField() throws Exception{ 3 //如果想要給該變量賦值，必須先要有對象。 4 Class clazz=Class.forName("cn.itheima.Person"); 5 Person p=(Person)clazz.newInstance(); 6 7 //獲取所以的成員變量 8 Field[] fs=clazz.getFields(); 9 for(Field f:fs){ 10 System.out.println(f); 11 } 12 13 //獲取指定的成員變量 14 Field fage=clazz.getField("age"); 15 Field fname=clazz.getDeclaredField("name"); 16 17 //顯示改變後的值 18 fage.set(p, 20); 19 System.out.println(fage.get(p)); 20 21 //暴力訪問私有變量 22 fname.setAccessible(true); 23 fname.set(p, "zhangsan"); 24 System.out.println(fname.get(p)); 25 }