Java——反射

• 一、反射概述
• 二、获取Class类的对象
• 三、反射获取构造方法
• 四、反射获取成员变量
• 五、反射获取成员方法
• 六、反射练习之越过泛型检查
• 七、反射练习之运行配置文件指定内容

一、反射概述

Java反射机制：指在运行时去获取一个类的变量和方法信息，然后通过获取到的信息来创建对象、调用方法的一种机制。由于这种动态性，可以极大的增强程序的灵活性，程序不用在编译器就完成确定，在运行期仍然可以扩展

二、获取Class类的对象

想要通过反射使用一个类，首先需要获取到该类的字节码文件对象，也就是类型为Class的对象

获取Class类型的对象：

• 使用类的class属性来获取该类对应的Class对象。 举例：Student.class将会返回Student类对应的Class对象
• 调用对象的getClass()方法，返回该对象所属类对应的Class对象
  该方法是Object类中的方法，所有的java对象都可以调用该方法
• 使用Class类的静态方法forName(String className)，该方法需要传入字符串参数，该字符串参数的值时某个类的全路径，也就是完整包名的路径

Student类

public class Student {
    //成员变量：一个私有、一个默认、一个公共
    private String name;
    int age;
    public String address;

    //构造方法：一个私有，一个默认，两个公共
    public Student() {

    }

    private Student(String name) {
        this.name = name;
    }

    Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Student(String name, int age, String address) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.address = address;
    }

    //成员方法：一个私有，四个公共
    private void function() {
        System.out.println("function");
    }

    public void method1() {
        System.out.println("method");
    }

    public void method2(String s) {
        System.out.println("method:" + s);
    }

    public String method3(String s, int i) {
        return s + "," + i;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", address='" + address + '\'' +
                '}';
    }
}

测试类

public class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //使用类的class属性来获取该类对应的Class对象
        Class<Student> c1 = Student.class;
        System.out.println(c1);

        Class<Student> c2 = Student.class;
        System.out.println(c2);

        System.out.println("----------------------------");

        //调用对象的getClass()方法，返回该对象所属类对应的Class对象
        Student s = new Student();
        Class<? extends Student> c3 = s.getClass();
        System.out.println(c3);

        System.out.println("----------------------------");

        //使用Class类的静态方法forName(String className)，
        //该方法需要传入字符串参数，该字符串参数的值时某个类的全路径，也就是完整包名的路径
        Class<?> c4 = Class.forName("Demo1.Student");
        System.out.println(c4);
    }
}

三、反射获取构造方法

1、Class类中用于获取构造方法的方法：

• Constructor<?>[] getConstructors()：返回所有公共构造方法对象的数组
• Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()：返回所有构造方法对象的数组
• Constructor< T > getConstructor(Class<?>…parameterTypes)：返回单个构造方法对象
• Constructor< T > getDeclaredConstructor(Class<?>…parameterTypes)：返回单个构造方法对象

2、Constructor类中用于创建对象的方法：

• T newInstance(Object…initargs)：根据指定的构造方法创建对象

3、代码演示

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

public class ReflectDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        //获取Class对象
        Class<?> c = Class.forName("Demo1.Student");

        //Constructor<?>[] getConstructors()：返回所有公共构造方法对象的数组
        Constructor<?>[] cons = c.getConstructors();
        for (Constructor con : cons) {
            System.out.println(con);
        }
        System.out.println("--------------------");

        //Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()：返回所有构造方法对象的数组
        Constructor<?>[] cons2 = c.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor con : cons2) {
            System.out.println(con);
        }
        System.out.println("--------------------");

        //Constructor< T > getConstructor(Class<?>...parameterTypes)：返回单个构造方法对象
        Constructor<?> con = c.getConstructor();
        Object obj = con.newInstance();
        System.out.println(obj);
        System.out.println("--------------------");

        //Constructor< T > getDeclaredConstructor(Class<?>...parameterTypes)：返回单个构造方法对象
        Constructor<?> con2 = c.getDeclaredConstructor();
        Object obj2 = con2.newInstance();
        System.out.println(obj2);
    }
}

4、练习1

通过反射实现如下操作：

• Student s = new Student(“林青霞”,30,“西安”);
• System.out.println(s);

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

public class ReflectTest {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException {
        Class<?> c = Class.forName("Demo1.Student");
        Constructor<?> con = c.getConstructor(String.class, int.class, String.class);
        Object obj = con.newInstance("林青霞", 30, "西安");
        System.out.println(obj);
    }
}

注意：基本数据类型也可以通过.class得到对应的Class类型

5、练习2

通过反射实现如下操作：

• Student s = new Student(“林青霞”);
• System.out.println(s);

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

public class ReflectTest2 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        Class<?> c = Class.forName("Demo1.Student");
        Constructor<?> con = c.getDeclaredConstructor(String.class);
        //暴力反射
        //取消访问检查
        con.setAccessible(true);
        Object obj = con.newInstance("林青霞");
        System.out.println(obj);
    }
}

注意：使用类的私有方法时，需要进行暴力反射，取消访问检查。
public void setAccessible(boolean flag)：flag值为true时，取消访问检查

四、反射获取成员变量

1、Class类中用于获取成员变量的方法：

• Field[] getFields()：返回所有公共成员变量对象的数组
• Field[] getDeclaredFields()：返回所有成员变量对象的数组
• Field[] getFiled(String name)：返回单个公共成员变量对象
• Filed[] getDeclaredField(String name)：返回单个成员变量对象

2、Field类中用于给成员变量赋值的方法：

• void set(Object obj,Object value)：给obj对象的成员变量赋值为value

3、代码演示

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

public class ReflectDemo3 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        Class<?> c = Class.forName("Demo1.Student");

        //Field[] getFields()：返回所有公共成员变量对象的数组
        Field[] fields = c.getFields();
        for (Field f : fields) {
            System.out.println(f);
        }
        System.out.println("--------------");

        //Field[] getDeclaredFields()：返回所有成员变量对象的数组
        Field[] declaredFields = c.getDeclaredFields();
        for (Field df : declaredFields) {
            System.out.println(df);
        }
        System.out.println("--------------");

        Constructor<?> con = c.getConstructor();
        Object obj = con.newInstance();
        //Field[] getFiled(String name)：返回单个公共成员变量对象
        //Filed[] getDeclaredField(String name)：返回单个成员变量对象
        Field addressField = c.getField("address");
        addressField.set(obj, "西安");
        System.out.println(obj);
    }
}

4、练习

通过反射实现如下操作：

• Student s = new Student;
• s.name = “林青霞”;
• s.age = 30;
• s.address = “西安”;
• System.out.println(s);

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

public class ReflectTest3 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchFieldException {
        Class<?> c = Class.forName("Demo1.Student");
        Constructor<?> con = c.getConstructor();
        Object obj = con.newInstance();
        Field nameField = c.getDeclaredField("name");
        Field ageFiled = c.getDeclaredField("age");
        Field addressField = c.getField("address");
        nameField.setAccessible(true);
        ageFiled.setAccessible(true);
        nameField.set(obj, "林青霞");
        ageFiled.set(obj, 30);
        addressField.set(obj, "西安");
        System.out.println(obj);
    }
}

五、反射获取成员方法

1、Class类中用于获取成员方法的方法：

• Method[] getMethods()：返回所有公共成员方法对象的数组，包括继承的
• Method[] getDeclaredMethods()：返回所有成员方法对象的数组，不包括继承的
• Method getMethod(String name, Class<?>…parameterTypes)：返回单个公共成员方法对象
• Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>…parameterTypes)：返回单个成员方法对象

2、Method类中用于调用成员方法的方法：

• Object invoke(Object obj, Object…args)：调用obj对象的成员方法，参数是args，返回值是Object类型

3、代码演示

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectDemo4 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        Class<?> c = Class.forName("Demo1.Student");

        //Method[] getMethods()：返回所有公共成员方法对象的数组，包括继承的
        Method[] methods = c.getMethods();
        for (Method m : methods) {
            System.out.println(m);
        }
        System.out.println("-------------------");

        //Method[] getDeclaredMethods()：返回所有成员方法对象的数组，不包括继承的
        Method[] methods2 = c.getDeclaredMethods();
        for (Method m : methods2) {
            System.out.println(m);
        }
        System.out.println("-------------------");

        //Method getMethod(String name, Class<?>...parameterTypes)：返回单个公共成员方法对象
        //Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>...parameterTypes)：返回单个成员方法对象
        //Object invoke(Object obj, Object...args)：调用obj对象的成员方法，参数是args，返回值是Object类型
        Method m = c.getMethod("method1");
        Constructor<?> con = c.getConstructor();
        Object obj = con.newInstance();
        m.invoke(obj);
    }
}

4、练习

通过反射实现如下操作：

• Student s = new Student();
• s.method1();
• s.method2(“林青霞”);
• String ss = s.method3(“林青霞”,30);
• System.out.println(ss);
• s.function();

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectTest4 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        Class<?> c = Class.forName("Demo1.Student");

        //Student s = new Student();
        Constructor<?> con = c.getConstructor();
        Object obj = con.newInstance();

        //s.method1();
        Method method1 = c.getMethod("method1");
        method1.invoke(obj);
        System.out.println("------------------");

        //s.method2("林青霞");
        Method method2 = c.getMethod("method2", String.class);
        method2.invoke(obj, "林青霞");
        System.out.println("------------------");

        //String ss = s.method3("林青霞",30);
        //System.out.println(ss);
        Method method3 = c.getMethod("method3", String.class, int.class);
        Object s = method3.invoke(obj, "林青霞", 30);
        System.out.println(s);
        System.out.println("------------------");

        //s.function();
        Method function = c.getDeclaredMethod("function");
        function.setAccessible(true);
        function.invoke(obj);
    }
}

六、反射练习之越过泛型检查

有一个ArrayList< Integer>集合，想在集合中添加一个字符串数据，如何实现？

反射可以实现越过泛型检查，代码如下：

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;

public class reflectTest5 {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        ArrayList<Integer> array = new ArrayList<Integer>();
        array.add(10);

        Class<? extends ArrayList> c = array.getClass();
        Method m = c.getMethod("add", Object.class);
        m.invoke(array, "hello");
        m.invoke(array, "world");

        System.out.println(array);
    }
}

七、反射练习之运行配置文件指定内容

通过配置文件运行类中的方法

配置文件class.txt：

className=Demo2.Student
methodName=study

实现代码：

import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

public class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        //加载数据
        Properties pro = new Properties();
        FileReader fr = new FileReader("Reflect\\class.txt");
        pro.load(fr);
        fr.close();

        String className = pro.getProperty("className");
        String methodName = pro.getProperty("methodName");
        //通过反射来使用
        Class<?> c = Class.forName(className);
        Constructor<?> con = c.getConstructor();
        Object obj = con.newInstance();
        Method method = c.getMethod(methodName);
        method.invoke(obj);
    }
}