javaSE--7反射机制

末蓝、 2023-01-02 08:30 135阅读 0赞

# 一、反射机制 #

## 1.反射机制的作用 ##

通过java语言中的反射机制可以操作字节码文件（类似于黑客，可以读和写字节码文件）

可以操作代码片段（class文件）

反射机制相关的类在java.lang.reflect.\*;包下

## 2.反射机制相关的类有哪些？ ##

java.lang.Class：整个字节码，代表一个类型

java.lang.reflect.Method：字节码中的方法字节码

java.lang.reflect.Constructor：字节码中的构造方法字节码

java.lang.reflect.Field：字节码中的属性字节码

例：

//Class
    public class User{
        
    	//Field
    	int no;
    	//Constructor
    	public User(){
        }
    	public User(int no){
        
    		this.no = no;
    	}
    	//Method
    	public void setNo(int no){
        
    		this.no = no;
    	}
    	public void getNo(int no){
        
    		return no;
    	}
    }

# 二、获取Class 的三种方式 #

要操作一个类的字节码，需要首先获取到这个类的字节码，怎么获取java.lang.Class实例？

## 1.Class.forName() ##

**Class c = Class.forName(“完整类名带包名”)**

①静态方法

②方法的参数是一个字符串

③字符串需要的是一个完整类名

④完整类名必须带有包名，java.lang包也不能省略

Class c1 = Class.forName("java.lang.String");//c1代表String.class文件，或代表String类型
    Class c2 = Class.forName("java.util.Date");//c2代表Date类型
    Class c3 = Class.forName("java.lang.Integer");//c3代表Integer类型
    Class c4 = Class.forName("java.lang.System");//c4代表System类型

**重点：**

**如果只希望一个类的静态代码块执行，其他代码一律不执行，可以使用：**

**Class.forName(“完整类名”);**

**这个方法的执行会导致类加载，类加载时，静态代码块执行**

## 2.getClass（） ##

**Class c = 引用.getClass()**

java 中任何一个对象都有一个方法：getClass（）

//getClass()
            String s = "abc";
            Class x = s.getClass();//x代表String.Class字节码文件，x代表String类型
            System.out.println(c1 == x);//true(==判断的是对象的内存地址)

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDExNjA5OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## 3. .Class属性 ##

**Class c = 任何类型.class;**

java语言中任何一种类型，抱愧基本数据类型，都有.class属性

Class z = String.class;//z代表String类型
    Class k = Date.class;
    Class f = int.class;
    Class e = double.class;

# 三、通过反射实例化对象 #

获取到Class文件能干什么？

通过Class的newInstance()方法来实例化对象

注意：newInstance()方法内部实际上调用了无参数构造方法，必须保证无参数构造存在才可以

try {
        
                //通过反射机制，获取Class，通过Class来实例化对象
                Class c = Class.forName("bean.User");
                try {
        
    
                    //newInstance()方法会调用User这个类的无参数构造方法，完成对象的创建
                    //重点是：newInstance()调用的是无参构造，必须保证无参构造是存在的
                    Object obj = c.newInstance();
                    System.out.println(obj);
                } catch (InstantiationException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                } catch (IllegalAccessException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
            } catch (ClassNotFoundException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }

# 四、通过读属性文件实例化对象 #

验证反射机制的灵活性

非常灵活，**符合OCP开闭原则：对扩展开放，对修改关闭**  
![在这里插入图片描述][20210105141551399.png_pic_center]

# 五、获取类路径下文件的绝对路径 #

FileReader reader = new FileReader("reflect/classinfo.properties");

这种方式的路径缺点是：移植性差，在IDEA中默认的当前路径是project的根

接下来是一种通用路径

**注意：**

使用一下通用方式的前提是：这个文件必须在类路径下

**什么是类路径？在src下的都是类路径下**

**src是类的根路径**

String path = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResource("").getPath();

解释：

Thread.currentThread()：当前线程对象

getContextClassLoader()：是线程对象的方法，可以获取到当前线程的类加载器对象

getResource()：【获取资源】这是类加载器对象的方法，当前线程的类加载器默认从类的根路径下加载资源

//获取一个文件的绝对路径
            String path = Thread.currentThread().getContextClassLoader()
                    .getResource("classinfo.properties").getPath();
    
            FileReader reader = new FileReader(path);
            Properties pro = new Properties();
            pro.load(reader);
            reader.close();
            //通过key获取value
            String className = pro.getProperty("className");
            System.out.println(className);

**直接以流的形式返回：**

InputStream reader = Thread.currentThread().getContextClassLoader()
                    .getResourceAsStream("classinfo.properties");
            Properties pro = new Properties();
            pro.load(reader);
            reader.close();
            //通过key获取value
            String className = pro.getProperty("className");
            System.out.println(className);

# 六、资源绑定器 #

java.util包下提供了一个资源绑定器，便于**获取属性配置文件中的内容**

使用以下方式，属性配置文件xxx.properties必须放到类路径下

**资源绑定器：**

只能绑定xxx.properties文件，且这个文件必须在类路径下，文件筐扩展名也必须是properties

写路径时，路径后的扩展名不能写

ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBundle("classinfo2");
    String className = bundle.getString("className");
    System.out.println(className);

# 七、类加载器(了解即可) #

## 1.什么是类加载器？ ##

专门负责加载类的命令/工具----ClassLoader

## 2.JDK中自带了3个类加载器 ##

启动类加载器、扩展类加载器、应用类加载器

## 3.如何进行加载？ ##

首先会通过启动类加载器加载：专门加载**rt/.jar**中都是JDK最核心的类库

如果加载不到，会通过扩展类加载器加载：专门加载**ext/\*jar**中的类

如果加载不到，会通过应用类加载器加载：专门加载**classpath**中的类

## 4.双亲委派机制 ##

java中**为了保证类加载的安全，使用了双亲委派机制**

优先从启动类加载器中加载，称为“父”

“父”无法加载到，再从扩展类加载器中加载，称为“母”

双亲委派，如果都加载不到，才会考虑从应用类加载器中加载，知道加载到为止

# 八、获取Field #

Field翻译为字段，就是属性/成员

//获取整个类
            Class studentClass = Class.forName("bean.Student");
    
            //bean.Student
            String className = studentClass.getName();
            System.out.println("完整类名:" + className);
    
            //Student
            String simpleName = studentClass.getSimpleName();
            System.out.println("简类名：" + simpleName);
    
            //获取类中所有的public修饰的Field
            Field[] fields = studentClass.getFields();
            System.out.println(fields.length);//测试数据中只有一个元素
            //取出这个Field
            Field f = fields[0];
            //取出这个Field的名字
            String filedName = f.getName();
            System.out.println(filedName);
    
            //获取所有的Field
            Field[] fs = studentClass.getDeclaredFields();
            System.out.println(fs.length);//4
    
            System.out.println("--------------");
    
            //遍历
            for (Field field:fs){
        
    
                //获取属性的修饰符列表
                //返回的修饰符是一个数字，每个数字是修饰符的代号
                int i = field.getModifiers();//修饰符可能有多个所以是复数
                System.out.println(i);
    
                //可以将代号数字转换成字符串吗？
                String modFieldString = Modifier.toString(i);
                System.out.println(modFieldString);
    
                //获取属性的类型
                Class fieldType = field.getType();//返回Class
                String fName = fieldType.getName();
                System.out.println(fName);
    
                //获取属性的名字
                System.out.println(field.getName());

## 1.反编译Field（以后不会用，了解即可） ##

//创建这个是为了拼接字符串
            StringBuilder s = new StringBuilder();
    
    
            Class studentClass = Class.forName("bean.Student");
    
            s.append(Modifier.toString(studentClass.getModifiers()) + " class " + studentClass.getSimpleName() +" {\n");
    
            Field[] fields = studentClass.getDeclaredFields();
    
            //对属性进行循环
            for (Field field : fields){
        
                s.append("\t");
                s.append(Modifier.toString(field.getModifiers()));
                s.append(" ");
                s.append(field.getType().getSimpleName());
                s.append(" ");
                s.append(field.getName());
                s.append(";\n");
            }
    
            s.append("}");
            System.out.println(s);

## 2.通过反射机制访问对象属性【必须掌握】 ##

### ①怎么通过反射机制访问一个java对象的属性？ ###

给属性赋值set

获取属性的值get

**获取属性依靠名字区分**

//不使用反射机制怎么访问对象属性？
    Student s = new Student();
    //给属性赋值
    s.no = 111;
    //读属性值
    System.out.println(s.no);
    
    //使用反射机制怎么访问？
    Class studentClass = Class.forName("bean.Student");
    Object obj = studentClass.newInstance();//obj就是Student对象
    
    //获取no属性（根据属性名称获取Field）
    Field noField = studentClass.getDeclaredField("no");
    
    //给obj对象（Student对象）的no赋值
    noField.set(obj,2222);//给obj对象的no属性赋值
    
    //读取属性的值
    System.out.println(noField.get(obj));

## ②私有属性的访问 ##

//可以访问私有属性吗？
    Field nameField = studentClass.getDeclaredField("name");
    
    //打破封装（反射机制的缺点：打破封装，可能会给不法分子留下机会）
    //此时，在外部也可以访问private
    nameField.setAccessible(true);
    
    //给name属性赋值
    nameField.set(obj,"jackson");
    //获取name属性的值
    System.out.println(nameField.get(obj));

## 3.可变长参数【不属于Field】 ##

**int… args ：这就是可变长参数**

**语法：类型…（注意：一定是三个点）**

**①可变长度参数要求的参数个数是：0~N个**

**②可变长度参数在参数列表中必须在最后一个位置上，且可变长度参数只能有一个**

**③可变长度参数可当做一个数组看待**

# 九、反射Method（不需掌握） #

//获取类
            Class userServiceClass = Class.forName("bean.Service");
            //获取所有的Method(包括私有的)
            Method[] methods = userServiceClass.getDeclaredMethods();
            System.out.println(methods.length);//2
    
            //遍历Method
            for (Method method : methods){
        
                //获取修饰符列表
                System.out.println(Modifier.toString(method.getModifiers()));
    
                //获取方法的返回值类型
                System.out.println(method.getReturnType().getSimpleName());
                //获取方法名
                System.out.println(method.getName());
                //方法的修饰符列表(一个方法的参数可能会有多个)
                Class[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
                for (Class parameterType : parameterTypes){
        
                    System.out.println(parameterType.getSimpleName());
                }
            }

## 反编译Method（了解） ##

类似反编译Field

# 十、反射机制调用方法（重点，必须掌握） #

要素：

对象、方法名、实参列表、返回值

//不使用反射机制怎么调用方法？
            //创建对象
            UserService userService = new UserService();
            //调用方法
            boolean loginSuccess = userService.login("admin","123");
            System.out.println(loginSuccess);//true
    
            //使用反射机制来调用一个对象的方法
            Class userServiceClass = Class.forName("bean.UserService");
            //创建对象
            Object obj = userServiceClass.newInstance();
            //获取Method
            Method loginMethod = userServiceClass.getDeclaredMethod("login",String.class,String.class);
            //调用方法
            Object retValue = loginMethod.invoke(obj,"admin","123");
            System.out.println(retValue);//true

**反射机制：让代码具有通用性，可变化的内容都是写到配置文件中，将来修改配置文件之后，创建的对象就不一样了，调用的方法也不同了，但java代码不需要任何改动**

# 十一、反射机制创建对象(重点，掌握) #

//不使用反射机制怎么创建对象
            Vip v1 = new Vip();
            Vip v2 = new Vip(110,"zhangsan","2001-10-11",true);
    
            //使用反射机制
            Class c = Class.forName("bean.Vip");
            //调用无参数构造方法
            Object obj = c.newInstance();
            System.out.println(obj);
    
            //调用有参数构造方法
            //第一步：现货区这个有参数的构造方法
            Constructor con = c.getDeclaredConstructor(int.class,String.class,String.class,boolean.class);
            //第二步：调动构造方法new对象
            Object newObj = con.newInstance(110,"jackon","1990-10-11",true);
            System.out.println(newObj);

# 十二、获取父类和父接口（重点） #

//String举例
            Class stringClass = Class.forName("java.lang.String");
            //获取String的父类
            Class superClass = stringClass.getSuperclass();
            System.out.println(superClass.getName());//java.lang.Object
    
            //获取String类实现的所有接口（一个类可以实现多个接口）
            Class[] interfaces = stringClass.getInterfaces();
            for (Class in : interfaces){
        
                System.out.println(in.getName());
            }

# 十三、注解（Annotation） #

是一种引用数据类型，变异之后也是生成xxx.class文件

## 1.如何自定义注解？语法格式？ ##

**\[修饰符列表\] @interface 注解类型名\{**

**\}**

## 2.注解怎么使用，用在什么地方？ ##

注解使用时的语法格式：

@注解类型名

注解可以出现在类上、属性上、方法上、变量上等。。。

注解还可以出现在注解类型上

**默认情况下，注解可以出现在任意位置**

## 3.JDK内置了哪些注解？ ##

java.lang包下的注释类型：

【掌握】Deprecated用@Deprecated注释的程序元素，不鼓励使用这样的元素，通常是因为它很危险或存在更好的选择

**这个注解标注的元素已过时**，向其他程序员传达一个信息，告知已过时，有更好的解决方案存在

【掌握】Override表示一个方法声明打算重写超类中的另一个方法声明

@Override：

只能注解方法

这个注解**是给编译器参考的，和运行阶段没有关系**

凡是java中的方法带有这个注解的，编译器都会进行编译检查，如果这个方法不是重写父类的方法，编译器报错

【无须掌握】SuppressWarnings指示应该在注释元素（以及包含在该注释元素中的所有程序元素）中取消显示指定的编译器警告

## 4.元注解 ##

用来标注“注解类型”的“注解”，是元注解

常见的元注解有哪些？

**Target：用来标注标注“被标注的注解”可以出现在哪些位置上–构造方法上、字段上、局部变量上、方法上…类上…**

@target(ElenmentType.METHOD)：表示“被标注的注解”只能出现在方法上

**Retention：用来标注“被标注的注解”可以出现在哪些位置上**

public @interface Retention{
        
    	//属性
    	RetentionPolicy value();
    }

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)：表示该注解只被保留在java源文件中

@Retention(RetentionPolicy.CLASS)：表示该注解被保存在class文件中

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)：表示该注解被保存在class文件中

## 5.注解定义属性 ##

**如果一个注解中有属性，那么必须给属性赋值（除非该属性使用default制定了默认值）**

@MyAnnotation(name = "zhangsan")
        public void doSome(){
        
    
        }

**如果一个注解的属性的名字是value，且只有一个属性时，使用时，该属性名可以省略**

@MyAnnotation("haha")

## 6.注解中的属性类型 ##

注解中的属性可以是哪一种类型？

**byte、short、int、long、float、double、boolean、char**

**String、Class、枚举类型、以及以上每一种的数组形式**\*\*

如果数组中只有一个元素，大括号可以省略

@MyAnnotation(age = 25,email = {
        "zhangsan@123.com","zhangsan@sohu.com"})

## 7.反射注解 ##

//获取这个类
            Class c = Class.forName("MyAnnotation.MyAnnotationTest");
            //判断类上是否有@MyAnnotation
            //System.out.println(c.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class));//false
    
            if (c.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)){
        
                //获取该注解对象
                MyAnnotation myAnnotation = (MyAnnotation)c.getAnnotation(MyAnnotation.class);
                System.out.println("类上面的注解对象" + myAnnotation);
                //获取注解对象的属性（和调用接口一样）
    
    
            }
            //判断String类上是否存在这个注解
            Class stringClass = Class.forName("java.lang.String");
            System.out.println(stringClass.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class));//false

## 8.通过反射获取注解对象属性的值 ##

![在这里插入图片描述][20210105141440566.png_pic_center]

## 9.注解在开发中有什么用？ ##

需求

当一个类上面有@Id注解时，要求类中必须粗在int类型的id属性

如果没有int类型的id属性则报异常

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDExNjA5OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/2d9180f00b79451d8c7c65f39b0d8684.png
[20210105141551399.png_pic_center]: /images/20221120/565882a8b1af4ddc90cddd9009f9b774.png
[20210105141440566.png_pic_center]: /images/20221120/0ac8b041be25470da8c48a4413b4224b.png