一文看懂java 反射机制及常用api

谁践踏了优雅 2022-05-25 04:51 185阅读 0赞

**概述:**

**1.反射机制的本质**

反射机制通过将硬盘上的class文件加载到内存，让开发人员了解当前的【陌生对象】

**2.class文件有什么作用：**

class文件是【解释文件】。JVM可以通过【解释文件】了解当前【实例对象】的特征和行为

**3.class文件在硬盘上的位置：**

**1.java prorject 中class文件 在 bin文件下的**

**2.web  project  中class文件 在 tomcat---》webapps--->当前工程--->WEB-info-->bin--->classess**

**4.Class对象的含义**

我们知道，类是对现实的某种事物的抽象定义，而Class是对于类的抽象定义。比如人这个对象。想要写成一个类，需要对人这个对象的属性和行为有所了解。比如人有五官，其中嘴巴能吃饭。眼睛能看东西。这些是我们对人这个对象的认知。并将其定义出来。那么Class就相当与人。Class是Java的类对象。这个类对象都有哪些属性和行为呢？类中有方法（Method），有属性（Field）。类有构造方法（Constract），类有继承（supperClass），其中方法可以让类执行一些行为，构造方法可以获取类的实例。Class就是java类的抽象定义。

** 一：获得某个类的Class引用这个Class是类在内存中的class文件**

通过String指定要获取那个类的Class.注意必须是完整的类名(也就是包名+类名格式)

获取自定义类的相关信息.这个自定义的类必须要在当前项目中才可以

![70][]

** 注意:**

** Class.forName() 是反射机制【加载】硬盘上的class文件,会创建class文件对象.**

** 实例对象.getClass() 或者 类名.class 是反射机制【定位】内存中已经存在的class文件**

** 二：通过相关Class的引用调用相关方法，得到其方法，属性，构造方法的相关信息：**

**Class类中的重要API**

> <table style="width:200px;"> 
>  <tbody> 
>   <tr> 
>    <td><span style="color:#c7254e;">&nbsp;</span><span style="color:#ff0000;">ClassLoader</span></td> 
>    <td><span style="color:#ff0000;"><code><span style="color:#ff0000;"><strong>getClassLoader</strong>() &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;</span></code><br> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;返回该类的类加载器。</span></td> 
>   </tr> 
>  </tbody> 
> </table>

1.  **获取Field(属性)----->****包含属性的修饰符,类型及名称 如:\[private int age\];**
    
    <table> 
     <tbody> 
      <tr> 
       <td><span style="color:#ff0000;"><code><span style="color:#ff0000;">Field</span></code></span></td> 
       <td><span style="color:#ff0000;"><code><span style="color:#ff0000;"><strong>getDeclaredField</strong>(<span style="color:#ff0000;">String</span>&nbsp;name)</span></code><br> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;返回一个&nbsp;<code>Field</code>&nbsp;对象，该对象反映此&nbsp;<code>Class</code>&nbsp;对象所表示的类或接口的指定已声明字段。</span></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td><code>Field[]</code></td> 
       <td><code><strong>getDeclaredFields</strong>()</code><br> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;返回&nbsp;<code>Field</code>&nbsp;对象的一个数组，这些对象反映此&nbsp;<code>Class</code>&nbsp;对象所表示的类或接口所声明的所有字段</td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>
2.  获取Method(普通方法)**----->****包含方法的修饰符,返回值类型,方法名称及抛出的异常 如:\[public string getName()\];**  
     
    
    <table style="width:200px;"> 
     <tbody> 
      <tr> 
       <td> <p>&nbsp;</p> <p>Method</p> </td> 
       <td> <p>getDeclaredMethod(String&nbsp;name, Class&lt;?&gt;...&nbsp;parameterTypes)</p> <p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;返回一个 Method 对象，该对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定已声明方</p> </td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td> <p>Method[]</p> </td> 
       <td> <p>getDeclaredMethods()</p> <p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;返回 Method 对象的一个数组，这些对象反映此 Class 对象表示的类或接口声明的所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法。</p> </td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>
    
      
     
3.  **获取Constructor(构造方法)\----->包含构造方法的修饰符,方法名称及抛出的异常 如:\[public Student()\];**

> <table style="width:200px;"> 
>  <tbody> 
>   <tr> 
>    <td><span style="color:#c7254e;">&nbsp;</span><span style="color:#c7254e;"><span style="color:#ff0000;">Constructor</span><span style="color:#ff0000;">&lt;<span style="color:#ff0000;">T</span>&gt;</span></span></td> 
>    <td><code><span style="color:#ff0000;"><strong>getDeclaredConstructor</strong>(</span><strong><span style="color:#000000;">Class</span>&lt;?&gt;...&nbsp;parameterTypes</strong><span style="color:#ff0000;">)</span></code><br><span style="color:#ff0000;">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;返回一个&nbsp;<code>Constructor</code>&nbsp;对象，该对象反映此&nbsp;<code>Class</code>&nbsp;对象所表示的类或接口的指定构造方法。</span></td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td><span style="color:#c7254e;">&nbsp;</span>Constructor<span style="color:#c7254e;">&lt;?&gt;[]</span></td> 
>    <td><code><strong>getDeclaredConstructors</strong>()</code><br> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;返回&nbsp;<code>Constructor</code>&nbsp;对象的一个数组，这些对象反映此&nbsp;<code>Class</code>&nbsp;对象表示的类声明的所有构造方法。</td> 
>   </tr> 
>  </tbody> 
> </table>

**例如：(claz是相关类的字节码对象的引用)  
                                     
            Constructor\[\] cons = claz.getConstructors();//****claz.getConstructors()获取的是类中的所有的公开的构造方法**

**             claz.getDeclaredConstructors()//获取类中声声明的构造方法的数组,包括公开的,保护的,缺省的,私有的构造方法    **

**三：不同的操作“对象”，使用不同的API完成想做的功能**

** **在java中把构造方法封装成Constructor类,属性封装成Field类，方法封装成Method类。

而他们是继承Class实现AccessibleObject接口(在java.lang.reflect包下)。而这个接口中定义的以下的方法

<table style="width:200px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><span style="color:#3366ff;">setAccessible</span><span style="color:#cc0000;">(boolean flag)</span></td> 
   <td>将此对象的 accessible 标志设置为指示的布尔值。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**这个方法三个类中都实现了，该方法是设置是否能够访问privat 修饰的属性，方法，构造方法。**

**![70 1][]**

** 继承图**

**四：反射的代码示例：**

**以下示例一代码是模拟Spring框架中将前台数据转换为实体类的小Demo。** ** ** **前台数据的key必须保证和实体类中的属性名称绝对一致**

public class ReflectUtil {
              
            /**
             *   过程:  前台数据------>后台实体类对象
             * 功能：将【添加页面】发送的请求保存到对应的实体类对象中
             * @param req  包含本次请求包含的请求参数
             * @param classObj  与当前【添加页面】对应的【实体类文件】
             * @return
             */
            public static Object parseRequest(HttpServletRequest req,Class classObj)throws Exception{
                            //1. 根据获得【class文件】，创建一个【实例对象】
                               Object obj= classObj.newInstance();
                            //2. 获得本次请求，涉及的所有的【请求参数名称】
                               Enumeration paramArray= req.getParameterNames();
                            // 3.  循环遍历【枚举】
                               while(paramArray.hasMoreElements()){
                                         // 3.1 每一次循环，从【枚举】中获得一个【请求参数名称】   sid
                                         String paramName= (String) paramArray.nextElement();
                                         //3.2 到【class文件】寻找与当前【请求参数名称】相同的【同名属性对象】
                                         //Field fieldObj=classObj.getDeclaredField(paramName);
                                         //表单域中有可能存在非实体类中的属性,所以采用以下方式
                                         Field fieldObj =null;
                                         try{
                                             fieldObj=classObj.getDeclaredField(paramName);
                                         }catch(NoSuchFieldException ex){
                                             System.out.println("属性"+paramName+"在当前类 "+classObj.getName()+"不存在");
                                             continue;
                                         }
                                         fieldObj.setAccessible(true);
                                         // 3.3 读取【请求参数】包含的【内容】
                                         String value = req.getParameter(paramName);
                                         //3.4 读取【同名属性对象】的【数据类型名称】
                                         String typeName=fieldObj.getType().getName();//[int,double,String ,java.util.Date,boolean]
                                          //3.5 根据【同名属性对象】的【数据类型名称】对【请求参数】包含的【内容】进行【类型转换】
                                         Object data=convertType(typeName,value);
                                         // 3.6 将转换后的数据赋值给【同名属性对象】
                                         fieldObj.set(obj, data);//通知JVM,强制为当前【实例对象】中指定的【属性】进行赋值。
                               }
                               //4.  返回赋值好的【实例对象】
                               return obj;
            }

**实例二:模拟数据库数据转换为实体类**

/**
             *   过程: 数据库数据------>后台实体类对象
             * 功能：resultSet -----> List
             * @param rs
             * @param xmlPath
             * @return
             */
            public static List convert(ResultSet rs,String xmlPath)throws Exception{
                              //0.局部变量
                               List list = new ArrayList();
                              // 1.将硬盘上【实体类映射文件】加载到内存
                              InputStream in = new FileInputStream(xmlPath);
                              SAXReader saxObj = new SAXReader();
                              Document xmlObj = saxObj.read(in);
                              //2.获得【临时表】包含【内部结构】
                              ResultSetMetaData rsmd= rs.getMetaData();
                              //3.从【实体类映射文件】获得与当前【临时表】对应【实体类文件】
                              String xPath="//@class";
                              Attribute attrObj= (Attribute) xmlObj.selectSingleNode(xPath);
                              String classPath =attrObj.getValue();
                              Class classObj=Class.forName(classPath);
                              // 4.循环【临时表数据行】
                              while(rs.next()){
                                      //4.1，每次循环时，生成一个【实例对象】
                                       Object obj = classObj.newInstance();
                                       //4.2  循环【当前数据行】中的字段信息
                                       for(int col=1;col<=rsmd.getColumnCount();col++){
                                               //4.2.1  每次循环，获得【当前数据行】中一个【字段名称】
                                               String colName = rsmd.getColumnName(col); //DEPTNO
                                               //4.2.2  到  【实体类映射文件】寻找与【字段名称】对应【属性名】
                                               xPath="//property[@colName='"+colName+"']";
                                               Element property= (Element) xmlObj.selectSingleNode(xPath);
                                               String fieldName= property.attributeValue("name"); //departId
                                               //4.2.3  到  【实体类文件】寻找对应的【属性对象】   
                                               Field fieldObj=classObj.getDeclaredField(fieldName);// private int departId;
                                               fieldObj.setAccessible(true);
                                               //4.2.4  读取【当前数据行】，这个【字段名称】关联的数据
                                               String value = rs.getString(colName);
                                               // 4.2.5  根据【属性对象】的数据类型名称，对取得字段内容进行类型转换
                                               String typeName=fieldObj.getType().getName();
                                               Object data=convertType(typeName,value);
                                               // 4.2.6  将转换后的数据添加到【属性对象】     属性对象.set(【实例对象】,data)
                                               fieldObj.set(obj, data);
                                       }
                                       //4.3   将赋值好的 【实例对象】保存到list
                                       list.add(obj);
                              }
                              //5.将list返回  
                              return list;
            }
              //公用的判断数据类型并转换的方法
              private static Object convertType(String typeName,String value)throws Exception{
                      Object data =null;//保存类型转换后的数据
                 if("int".equals(typeName)){
                     data = Integer.valueOf(value);
                 }else if("double".equals(typeName)){
                     data = Double.valueOf(value);
                 }else if("boolean".equals(typeName)){ // "false"  "true"
                     data = Boolean.valueOf(value);
                 }else if("java.util.Date".equals(typeName)){
                     SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
                     data=sdf.parse(value);
                 }else if("java.lang.String".equals(typeName)){
                     data = value;
                 }
                 return data;
              }
    }

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:top;width:74.2105px;"><span style="color:#ff0000;"><code>&nbsp;<span style="color:#ff0000;">Method</span></code></span></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[70]: /images/20220525/0e685d51a7c74f37b775a006f1ad3c2d.png
[70 1]: /images/20220525/024d41860b394e4cb0ce0ed263c99375.png