java反射机制详解

深藏阁楼爱情的钟 2022-01-22 12:27 349阅读 0赞

**1. 反射机制**：是在运行状态中，对于任意一个实体类，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方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java的反射机制。  
动态语言：在程序运行时，允许改变程序结构或变量类型。  
**2. 反射的实现**  
***（1）获取Class对象的三种方式***  
先定义一个user实体类

package test;
    
    public class User {
    
    	private String phone;
    	private String userName;
    	private String password;
    
    	public User() {
    
    	}
    
    	public User(String phone, String userName, String password) {
    		this.phone = phone;
    		this.userName = userName;
    		this.password = password;
    	}
    
    	public String getPhone() {
    		return phone;
    	}
    
    	public void setPhone(String phone) {
    		this.phone = phone;
    	}
    
    	public String getUserName() {
    		return userName;
    	}
    
    	public void setUserName(String userName) {
    		this.userName = userName;
    	}
    
    	public String getPassword() {
    		return password;
    	}
    
    	public void setPassword(String password) {
    		this.password = password;
    	}
    
    	@Override
    	public String toString() {
    		return "User [phone=" + phone + ", userName=" + userName
    				+ ", password=" + password + "]";
    	}
    
    }

得到class的三种方法

package test;
    
    public class ReflectService {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		// 第一种方式获取Class对象
    		// 通过对象调用 getClass() 方法来获取
    		User user = new User();
    		Class userClass1 = user.getClass();
    		System.out.println(userClass1.getName());
    
    		// 第二种方式获取Class对象
    		// 直接通过 类名.class 的方式得到,该方法最为安全可靠，程序性能更高
    		Class userClass2 = User.class;
    		System.out.println(userClass2.getName());
    		// 判断两种方式获取的Class对象是否为同一个
    		System.out.println(userClass1 == userClass2);
    
    		// 第三种方式获取Class对象
    		// 通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取，用的最多，但会抛出ClassNotFoundException异常，必须是类的全路径。
    		try {
    			Class userClass3 = Class.forName("test.User");
    			System.out.println(userClass3.getName());
    			// System.out.println(userClass1 ==userClass2);
    			System.out.println(userClass3 == userClass1);
    			System.out.println(userClass3 == userClass2);
    		} catch (ClassNotFoundException e) {
    			// TODO Auto-generated catch block
    			e.printStackTrace();
    		}
    		//
    
    	}
    
    }

运行结果  
![在这里插入图片描述][20190606111634898.png]  
***一个类在 JVM 中只能有一个 Class 实例***  
***(2) 通过反射获取构造方法。***  
***public Constructor\[\] getConstructors()**：获取所有"公有的"构造方法；  
**public Constructor\[\] getDeclaredConstructors()**：获取所有构造方法(包括私有的、受保护的、默认的、公有的)；  
**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；*  
测试：

package test;
    
    public class User {
    
    	public User() {
    		System.out.println("调用公有的无参构造方法！");
    	}
    
    	public User(String userName) {
    		System.out.println("调用一个有参的构造方法：" + userName);
    	}
    
    	User(int age) {
    		System.out.println("调用一个默认的构造方法：" + age);
    	}
    
    	protected User(char ca) {
    		System.out.println("调用一个受保护的构造方法：" + ca);
    	}
    
    	private User(String userName, int age) {
    		System.out.println("调用一个私有的构造方法：" + userName + "--" + age);
    	}
    
    	private int id;
    	String userName;
    	protected String password;
    	public boolean flag;
    
    	@Override
    	public String toString() {
    		return "User [id=" + id + ", userName=" + userName + ", password="
    				+ password + ", flag=" + flag + "]";
    	}
    
    }

package test;
    
    import java.lang.reflect.Constructor;
    
    public class ConstructorTest {
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    		Class clazz = Class.forName("test.User");
    		System.out.println("**********所有公有构造方法**************");
    		Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();
    		for (Constructor con : conArray) {
    			System.out.println(con);
    		}
    
    		System.out.println("*****所有的构造方法(私有、受保护、默认、公有)*****");
    		conArray = clazz.getDeclaredConstructors();
    		for (Constructor con : conArray) {
    			System.out.println(con);
    		}
    		System.out.println("*********获取私有构造方法，并调用*********");
    		Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
    		System.out.println(con);
    
    		System.out.println("*********获取公有构造方法，并调用*********");
    		Constructor cons = clazz.getConstructor();
    		System.out.println(cons);
    		// 调用构造方法
    		Object obj = cons.newInstance();
    		System.out.println("obj = " + obj);
    		User user = (User) obj;
    		System.out.println(user);
    
    	}
    }

测试结果：  
![\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*所有公有构造方法\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*public test.User(java.lang.String)public test.User()\*\*\*\*\*所有的构造方法(私有、受保护、默认、公有)\*\*\*\*\*private test.User(java.lang.String,int)protected test.User(char)test.User(int)public test.User(java.lang.String)public test.User()\*\*\*\*\*\*\*\*\*获取私有构造方法，并调用\*\*\*\*\*\*\*\*\*private test.User(java.lang.String,int)\*\*\*\*\*\*\*\*\*获取公有构造方法，并调用\*\*\*\*\*\*\*\*\*public test.User()调用共有的无参构造方法！obj = test.User@15093f1test.User@15093f1][public test.User_java.lang.String_public test.User_private test.User_java.lang.String_int_protected test.User_char_test.User_int_public test.User_java.lang.String_public test.User_private test.User_java.lang.String_int_public test.User_obj _ test.User_15093f1test.User_15093f1]  
***（3）通过反射获取成员变量***  
***Field\[\] getFields()**:获取所有的"公有字段"；  
**Field\[\] getDeclaredFields()**:获取所有字段（私有、受保护、默认、公有）；  
**public Field getField(String fieldName)**:获取某个"公有的"字段；  
**public Field getDeclaredField(String fieldName)**:获取某个字段；  
**public void set(Object obj,Object value)**: obj:表示操作的目标对象；value:字段所要设置的值；如果成语变量为基本类型，可以使用Filed类中带有类型名的值设置方法，如 **setBoolean(Object obj,Object value)， setInt(Object obj,Object value)**.*  
测试

package test;
    
    import java.lang.reflect.Field;
    
    public class FiledTest {
    
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    		Class Clazz = Class.forName("test.User");
    		System.out.println("获取所有公有的字段");
    		Field[] fieldArray = Clazz.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 = Clazz.getDeclaredFields();
    		for (Field f : fieldArray) {
    			System.out.println(f);
    		}
    		System.out.println("获取公有字段**并调用");
    		User user = (User) Clazz.getConstructor().newInstance();
    		Field filed = Clazz.getField("flag");
    		System.out.println(filed);
    		// 为字段设置值
    		filed.setBoolean(user, false);// 为user中的flag赋值
    		System.out.println("flag：" + user.flag);
    
    		System.out.println("获取私有字段****并调用");
    		filed = Clazz.getDeclaredField("id");
    		System.out.println(filed);
    		/**在访问private，protected成员变量和方法时,必须使用setAccessible(Boolean flag)取消java语言检查**/
    		filed.setAccessible(true);
    		filed.setInt(user, 111);
    
    		System.out.println("获取受保护字段****并调用");
    		filed = Clazz.getDeclaredField("password");
    		System.out.println(filed);
    		filed.setAccessible(true);
    		filed.set(user, "123456");
    		System.out.println("获取默认字段****并调用");
    		filed = Clazz.getDeclaredField("userName");
    		System.out.println(filed);
    		filed.setAccessible(true);
    		filed.set(user, "登录");
    
    		System.out.println("用户信息：" + user);
    
    	}
    }

测试结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDc3Nzkx_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
***（4）通过反射获取成员方法***  
***public Method\[\] getMethods()**:获取所有"公有方法"（这就包括自身的所有public方法，和从基类继承的、从接口实现的所有public方法）；  
**public Method\[\] getDeclaredMethods()**:获取的是类自身声明的所有方法；  
**public Method getMethod(String name,Class<?>… parameterTypes)** name : 方法名，Class … : 形参的Class类型对象  
**public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>… parameterTypes)***  
测试

package test;
    
    public class User {
    
    	public void login1(String userNmae, int userId) {
    		System.out.println("调用公有的login1()方法: userNmae = " + userNmae
    				+ ";password=" + userId);
    	}
    
    	protected int login2(int userId) {
    		System.out.println("调用受保护的login2()方法：userId=" + userId);
    		return userId;
    	}
    
    	void login3() {
    		System.out.println("调用默认的login3()方法");
    	}
    
    	private void login4(String telephone) {
    		System.out.println("调用私有的方法login4(): telephone = " + telephone);
    
    	}
    }

package test;
    
    import java.lang.reflect.Method;
    
    public class MethodTest {
    
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    		// 1.获取Class对象
    		Class clazz = Class.forName("test.User");
    		// 2.获取所有公有方法
    		System.out.println("获取所有的公有方法");
    		clazz.getMethods();
    		Method[] methodArray = clazz.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 = clazz.getDeclaredMethods();
    		for (Method m : methodArray) {
    			System.out.println(m);
    		}
    		User user = (User) clazz.getConstructor().newInstance();
    		System.out.println("获取公有的方法");
    		Method method = clazz.getMethod("login1", String.class, int.class);
    		System.out.println(method);
    
    		method.invoke(user, "denglu", 11);
    
    		System.out.println("获取私有的login2()方法");
    		method = clazz.getDeclaredMethod("login2", int.class);
    		System.out.println(method);
    		method.setAccessible(true);
    		Object result = method.invoke(user, 123);
    		System.out.println("返回值：" + result);
    
    		System.out.println("获取私有的login3()方法");
    		method = clazz.getDeclaredMethod("login3", null);
    		System.out.println(method);
    
    		System.out.println("获取私有的show4()方法");
    		method = clazz.getDeclaredMethod("login4", String.class);
    		System.out.println(method);
    		method.setAccessible(true);
    		method.invoke(user, "12345678901");
    
    	}
    
    }

结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDc3Nzkx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

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