【Java学习笔记（十八）】之反射的要点介绍

╰半夏微凉° 2023-10-07 14:41 73阅读 0赞

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**老规矩–妹妹镇楼：**

![20200721223424816.JPG][]

### 一． 反射 ###

#### （一） 概述 ####

将类的各个组成部分封装为对象，这是反射机制。类是由成员变量，成员函数，构造函数组成的，反射将类的这些组成部分都封装成对象。

#### （二） 具体流程 ####

1.  （源代码阶段）**源码经过javac编译后生成了.class字节码文件**，此时还在硬盘中，要创建该类对象，就要在内存中创建类对象，则就需要类加载器将字节码文件加载到内存中。
2.  （Class类对象阶段）**内存中用Class类对象来描述加载到内存的字节码文件，将成员变量封装为Field对象，将构造方法封装为Constructor对象，将成员方法封装为Method对象。**
3.  （运行阶段）加载进内存的Class类对象后，就可以创建类对象了。

#### （三） 优点 ####

1.  可以在程序运行过程中，操作这些对象
2.  解耦合，提高程序的可扩展性

### 二． 获取Class对象的三种方式 ###

同一个字节码文件（.class）在一次运行过程中只会被加载一次，因此不论通过哪种方式获取的Class对象只有一个。

#### （一） Class.for(“全类名”) ####

**当字节码文件还未加载到内存中时，通过Class.for(“全类名”)可以将字节码文件加载到内存中，并返回Class对象。这种方式多用于配置文件，将类名定义在配置文件中，读取文件，加载类。**

所谓的**全类名**指的是从包的名字开始一直到类的名字

如：

Class<?> cls = Class.forName("反射.Person");
    System.out.println(cls);

#### （二） 类名.class ####

当类已经存在时，通过类名的属性class可以获取到该类的Class对象。这种方式多用于参数的传递。

如：

Class cls2 = Person.class;
    System.out.println(cls2);

#### （三） 对象.getClass() ####

当类对象已经存在时，可以通过类对象的getClass()方法获取Class对象。这种方式多用于对象的获取字节码。

如：

Person p = new Person();
    Class cls3 = p.getClass();
    System.out.println(cls3);

### 三． Class对象功能 ###

#### （一） 获取功能 ####

##### 1. 获取成员变量们 #####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Field[] getFields()</td> 
   <td>获取所有public修饰的成员变量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Field getField(String name)</td> 
   <td>获取指定名称的 public修饰的成员变量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Field[] getDeclaredFields()</td> 
   <td>获取所有的成员变量，不考虑修饰符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Field getDeclaredField(String name)</td> 
   <td>获取指定名称的成员变量</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

示例：

package 反射;
    
    import java.lang.reflect.Field;
    
    public class ReflectDemo {
        
        public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        
            //1. 全类名
            Class<?> cls = Class.forName("反射.Person");
            System.out.println(cls);
    
            //2.类名.class
            Class cls2 = Person.class;
            System.out.println(cls2);
    
            //3.对象.getClass()
            Person p = new Person();
            Class cls3 = p.getClass();
            System.out.println(cls3);
    
            Field[] fields = cls.getFields();
            for(Field field : fields){
        
                System.out.println(field);
            }
    //        Field a = cls.getField("age");
    //        Object val = a.get(p);
    //        System.out.println(val);
            Field[] deFields = cls.getDeclaredFields();
            for(Field deField : deFields){
        
                System.out.println(deField);
            }
    
        }
    }

**Field成员变量的方法：**

（1）设置值

void set(Object obj, Object value)

（2）获取值

get(Object obj)

（3）忽略访问权限修饰符的安全检查

`setAccessible(true);`

**暴力反射，可以忽略权限的修饰符，访问private变量。**

##### 2. 获取构造方法们 #####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Constructor&lt;?&gt;[] getConstructors()</td> 
   <td>返回所有公共构造方法对象的数组</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Constructor getConstructor(类&lt;?&gt;… parameterTypes)</td> 
   <td>注意这里的参数是对应参数类型的Class对象，返回单个公共构造方法对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Constructor getDeclaredConstructor(类&lt;?&gt;… parameterTypes)</td> 
   <td>返回单个构造方法对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Constructor&lt;?&gt;[] getDeclaredConstructors()</td> 
   <td>返回所有构造方法对象的数组</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

示例：

Constructor<?> c1 = cls.getConstructor(String.class, int.class);
    System.out.println(c1);
    
    Object p1 = c1.newInstance("xx", 22);
    System.out.println(p1);

**Constructor的方法：  
创建对象：**

T newInstance(Object…initargs)

如果使用空参构造方法创建对象，可简化为Class对象的newInstatnce()。

##### 3. 获取成员方法们： #####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Method[] getMethods()</td> 
   <td>返回所有公共成员方法对象的数组，包括继承的</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Method getMethod(String name, 类&lt;?&gt;… parameterTypes)</td> 
   <td>返回单个公共成员方法对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Method[] getDeclaredMethods()</td> 
   <td>返回所有成员方法对象的数组，不包括继承的</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Method getDeclaredMethod(String name, 类&lt;?&gt;… parameterTypes)</td> 
   <td>返回单个成员方法对象</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

示例：

Method m1 = cls.getMethod("eat");
    m1.invoke(p);

**Method的方法：**

（1） 执行方法

Object invoke(Object obj, Object… args)

**Obj:调用方法的对象  
Args:方法需要的参数  
调用obj对象的成员方法，参数是args。**

（2） 获取方法名称

String getName()

##### 4. 获取全类名 #####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>String getName()</td> 
   <td>获得该类的全类名</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 四． 反射的实例 ###

#### （一）需求 ####

**写一个“框架”，可以帮我们创建任意类的对象，执行其中的任意方法**

#### （二） 思路 ####

**框架的前提是不能改变该类的任何代码，但是依然可以创建任意类的对象，执行任意的方法**，这里我们要通过修改另一个文件的方式来间接地修改代码，执行代码。这个文件就是配置文件，将需要创建的对象和方法定义在配置文件中，在程序中加载配置文件。

#### （三） 步骤 ####

1.  将需要创建的对象的全类名和需要执行的方法定义在配置文件中
2.  在程序汇总加载读取配置文件
3.  使用反射技术加载类文件进内存
4.  创建对象，执行方法

#### （四） 代码实现 ####

1.  创建一个Student类  
    类中只简单定义一个eat()方法
2.  创建pro,properties配置文件  
    配置文件中设置全类名和方法名。

className=反射.Student
    methodName=eat

1.  创建框架类  
    该类中按照步骤一步步执行，读取配置文件时通过类加载器来查找配置文件并读取。
2.  代码

package 反射;
    
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.util.Properties;
    
    public class ReTest {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        
    
            //加载配置文件
            //创建Properties对象
            Properties pro = new Properties();
            //加载配置文件，转换为一个集合
            //获取class目录下的配置文件
            //获取该类的类加载器，并找到配置文件的字节流
            ClassLoader classLoader = ReTest.class.getClassLoader();
            InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
            pro.load(is);
    
            //获取配置文件中的数据
            String className = pro.getProperty("className");
            String methodName = pro.getProperty("methodName");
    
            //加载该类进内存
            Class cls = Class.forName(className);
            //创建对象
            Object obj =cls.getConstructor().newInstance();
            //获取方法对象
            Method method = cls.getMethod(methodName);
    
            //执行方法
            method.invoke(obj);
    
        }
    }

[20200721223424816.JPG]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200721223424816.JPG