【重难点】反射-CFANZ编程社区

一、概念

1、反射：将类的各个组成部分封装为其他对象，这就是反射机制

反射是框架设计的灵魂

框架：半成品软件。可以在框架的基础上进行软件开发，简化编码

2、代码在计算机中经历的三个阶段

【重难点】反射_类名

第一个阶段（源代码阶段）：源文件.java--->目标文件.class：源代码阶段，代码还在硬盘上

第二个阶段（Class类对象阶段）：通过类加载器对象ClassLoader把字节码文件加载进内存

　　内存中有一个对象描述字节码文件，该对象叫Class类对象

　　描述所有字节码的共同特征：成员变量（拿到值，设置值）--封装为Field对象---很多个Field[] field

　　构造方法（创建对象）--封装为Constructor对象--Constructor[] constructor数组描述所有的构造方法

　　成员方法（其他功能）--封装为Method对象--Method[] method

第三个阶段（运行时阶段）：调用 Person对象，属于第三个阶段（运行时阶段）

3、好处　　1.可以在程序运行过程中去操作这些对象。获取、执行等，在运行过程中很重要

　例如：展示method对象数组的成员

【重难点】反射_加载_02

- 2.解耦（降低耦合性和紧密程度），来提高程序的可扩展性

二、常用操作 1、获取字节码Class对象的三种方式

源代码阶段（1）Class.forName("全类名（包名.类名）")：将字节码文件加载进内存，返回Class对象【写全类名常用于配置文件，读取文件，加载类】

类对象阶段（2）类名.class：通过类名的属性class获取【多用于参数的传递】

运行时阶段（3）对象.getClass()：getClass() 返回此 Object的运行时类【多用于对象的获取字节码方式】

1 package com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.reflect;
 2 import com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person;
 3 import com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Student;
 4 
 5 public class ReflectDemo1 {
 6     /*
 7         获取class的三种方式
 8             源代码阶段（1）Class.forName("全类名（包名.类名）")：将字节码文件加载进内存，返回Class对象
 9             【只有字节码文件，没有进内存，需要手动将其加载到内存，使用forName这种手动加载方式】
10             类对象阶段（2）类名.class：通过类名的属性class获取
11             【字节码已经加载到内存，不需要再加载，只需要获取，没有对象通过类名的属性获取该对象】
12             运行时阶段（3）对象.getClass()：getClass() 返回此 Object的运行时类，在Object类中定义
13             【已经有对象，可以通过对象的方法进行获取类对象，封装在Object中的方法】
14     * */
15     public static void main(String[] args) throws Exception{
16         //1.Class.forName("全类名（包名.类名）")
17         //Class类的静态方法static Class<?> forName(String className) 返回与给定字符串名称的类或接口相关联的 Class对象。
18         Class<?> cls1 = Class.forName("com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person");
19         //如果遇到ClassNotFoundClass，是自定义，则说明，类名写错了，需要重写类名
20         System.out.println(cls1);//class com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person
21         //2.类名.class
22         Class cls2 = Person.class;//删掉泛型
23         System.out.println(cls2);
24         //3.对象.getClass()：
25         Person p=new Person();
26         Class cls3 = p.getClass();
27         System.out.println(cls3);
28         //打印形式一样，直接使用==比较三个对象是否相等
29         //==比较的是对象的内存地址
30         System.out.println(cls1==cls2);
31         System.out.println(cls2==cls3);
32         //true
33         Class c = Student.class;
34         System.out.println(c==cls1);//每个字节码文件的物理文件对应的class类对象都不相同
35     }
36 }

2、Class对象的功能

1.获取成员变量们Field[]对象

　　　　Field[] getFields() 获取所有public修饰的成员变量

　　　　Field getField(String name) 　　　　Field[] getDeclaredFields() 获取所有的成员变量，不考虑修饰符

　　　　Field getDeclaredField(String name) 2.获取成员方法们Method[]

　　　　Method[] getMethods() 　　　　Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 　　　　Method[] getDeclaredMethods() 　　　　Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 3.获取构造方法们Constructor[]

　　　　Constructor<?>[] getConstructors() 　　　　Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 　　　　Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 　　　　Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 4.获取类名

　　　　String getName() 　　　　String getPackageName() 3、Field[]对象（成员变量）操作： 1.设置值void set(Object obj, Object value) 2.获取值Object get(Object obj)，根据成员变量找到对应的对象 3.忽略访问权限的安全检查d.setAccessible(true);//暴力反射

1 package com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain;
 2 
 3 public class Person {
 4     private String name;
 5     private int age;
 6     public String a;
 7     protected String b;
 8     String c;
 9     private String d;
10 
11     public Person() {
12     }
13 
14     public Person(String name, int age) {
15         this.name = name;
16         this.age = age;
17     }
18 
19     public String getName() {
20         return name;
21     }
22 
23     public void setName(String name) {
24         this.name = name;
25     }
26 
27     public int getAge() {
28         return age;
29     }
30 
31     public void setAge(int age) {
32         this.age = age;
33     }
34 
35     @Override
36     public String toString() {
37         return "Person{" +
38                 "name='" + name + '\'' +
39                 ", age=" + age +
40                 ", a='" + a + '\'' +
41                 ", b='" + b + '\'' +
42                 ", c='" + c + '\'' +
43                 ", d='" + d + '\'' +
44                 '}';
45     }
46 }

package com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.reflect;
import com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person;
import java.lang.reflect.Field;
public class ReflectDemo2 {
    /*
   1.获取成员变量们Field[]对象
    Field[]    getFields()：获取所有public修饰的成员变量
    Field getField(String name)
    Field[] getDeclaredFields()获取所有的成员变量，不考虑修饰符
    Field getDeclaredField(String name)
    2.获取成员方法们Method[]
    Method[] getMethods()
    Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
    Method[] getDeclaredMethods()
    Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
    3.获取构造方法们Constructor[]
    Constructor<?>[] getConstructors()
    Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
    Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
    Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)
    4.获取类名
    String getName()
    String getPackageName()
    * */
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //1.获取Person的Class对象
        Class personClass = Person.class;
        //Field[]    getFields()
        Field[] fields = personClass.getFields();
        for (Field field : fields) {
            /*
                public String a;
                protected String b;
                String c;
                private String d;
            * */
        }
        //遍历可以输入.for或iter
        for (Field field : fields) {
            //一个都没有打印，应该是有两个成员变量的
            System.out.println(field);
        }
        System.out.println("================");
        Field a = personClass.getField("a");
        System.out.println(a);//public java.lang.String com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person.a
        Person p = new Person();
        Object value = a.get(p);//成员变量new之后是有初始值null的，局部变量没有初始值
        System.out.println(value);
        //设置a的值
        a.set(p,"张三");
        System.out.println(p);//Person{name='null', age=0, a='张三', b='null', c='null', d='null'}
        System.out.println("================");
        //Field[] getDeclaredFields()
        Field[] declaredFields = personClass.getDeclaredFields();//获取所有的成员变量，不考虑修饰符
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            System.out.println(declaredField);
        }
        /*
            private java.lang.String com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person.name
            private int com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person.age
            public java.lang.String com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person.a
            protected java.lang.String com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person.b
            java.lang.String com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person.c
            private java.lang.String com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person.d
        * */
        //Field getDeclaredField(String name)
        //使用非public修饰的变量时，需要忽略访问权限修饰符的安全检查
        Field d = personClass.getDeclaredField("d");
        d.setAccessible(true);//暴力反射
        Object value2 = d.get(p);//p是一个Person对象，根据成员变量找到对应的对象
        System.out.println(value2);//会抛异常
        //暴力反射后打印null
    }
}

4、Constructor对象

创建对象 T newInstance(Object... initargs) 如果使用空参数的构造方法创建对象，操作可以简化，简化到class对象中的T newInstance()

Object o = personClass.newInstance();

1 package com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.reflect;
 2 import com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person;
 3 import java.lang.reflect.Constructor;
 4 import java.lang.reflect.Field;
 5 public class ReflectDemo3 {
 6     /*
 7     获取构造方法们Constructor[]
 8     Constructor<?>[] getConstructors()
 9     Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
10     Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
11     Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)
12     * */
13     public static void main(String[] args) throws Exception{
14         //1.获取Person的Class对象
15         Class personClass = Person.class;
16         /*
17             获取构造方法们Constructor[]
18             Constructor<?>[] getConstructors()
19             Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
20             Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
21             Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)
22     * */
23         Constructor constructor = personClass.getConstructor(String.class, int.class);
24         System.out.println(constructor);//public com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person(java.lang.String,int)
25         //创建对象
26         Object person = constructor.newInstance("张三", 23);
27         System.out.println(person);//Person{name='张三', age=23, a='null', b='null', c='null', d='null'}
28         System.out.println("=============");
29         //创建空参数的构造器
30         Constructor constructor1 = personClass.getConstructor();
31         constructor1.setAccessible(true);//也可以使用暴力反射
32         Object person1 = constructor1.newInstance();
33         System.out.println(person1);//Person{name='null', age=0, a='null', b='null', c='null', d='null'}
34         //如果使用空参数的构造方法创建对象，操作可以简化，简化到class对象中的T newInstance()
35         Object o = personClass.newInstance();
36         System.out.println(o);
37     }
38 }

5、Method对象（成员方法）

操作：执行方法Object invoke(Object obj, Object... args)

获取方法名称String getName()

1 package com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.reflect;
 2 import com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person;
 3 
 4 import java.lang.reflect.Field;
 5 import java.lang.reflect.Method;
 6 public class ReflectDemo4 {
 7     /*
 8    获取成员方法们Method[]
 9     Method[] getMethods()
10     Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
11     Method[] getDeclaredMethods()
12     Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
13     * */
14     public static void main(String[] args) throws Exception{
15         //1.获取Person的Class对象
16         Class personClass = Person.class;
17          /*
18            获取成员方法们Method[]
19             Method[] getMethods()
20             Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)获取指定名称的方法
21             Method[] getDeclaredMethods()
22             Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
23         * */
24         Method eat_method = personClass.getMethod("eat");
25         //执行方法，传递对象
26         Person p=new Person();
27         eat_method.invoke(p);//执行p对象对应的eat方法
28         //有参数方法
29         Method eat_method2 = personClass.getMethod("eat", String.class);
30         eat_method2.invoke(p,"饭");
31         //获取所有public修饰的方法
32         Method[] methods = personClass.getMethods();
33         for (Method method : methods) {
34             method.setAccessible(true);//也可以设置暴力反射
35             System.out.println(method);//会打印父类隐藏的一些方法
36             String name = method.getName();
37             System.out.println(name);
38         }
39         //获取类名
40         String className = personClass.getName();
41         System.out.println(className);//打印全类名com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Person
42     }
43 }

三、案例

1、需求

写一个“框架”，不能改变该类的任何代码前提下，可以创建任意类的对象并执行任意类的方法

2、配置文件

className=com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain.Student
methodName=sleep

3、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.在程序中加载读取配置文件

3.使用反射技术来加载类文件进内存

4.创建对象 5.执行方法 4、代码

1 package com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.domain;
2 
3 public class Student {
4     public void sleep(){
5         System.out.println("sleep...");
6     }
7 }

1 package com.liujinhui.Day1209BaseEnhance.reflect;
 2 import java.io.InputStream;
 3 import java.lang.reflect.Method;
 4 import java.util.Properties;
 5 /*
 6     假设的框架类
 7     改配置文件使程序的扩展性更强，配置文件中使用了全类名，则使用了反射机制
 8 * */
 9 public class ReflectTest {
10     /**
11      * @author: Liu Jinhui
12      * @description: 创建任意对象
13      * @date: 2020/12/9 20:42
14      * @return  * @param null
15      */
16     public static void main(String[] args) throws Exception{
17         //可以创建任意类的对象，可以执行任意方法
18         /*
19             前提：不能改变该类的任何代码，可以创建任意类的对象，可以执行任意方法
20         * */
21         //1.加载配置文件
22         //1.1.创建Properties对象
23         Properties pro=new Properties();
24         //1.2加载配置文件，转换为一个双列map集合
25         //1.2.1获取class目录下配置文件的方式，使用类加载器完成
26         ClassLoader classLoader = ReflectTest.class.getClassLoader();
27         //得到该类下的配置文件流
28         InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
29         //加载属性流
30         pro.load(is);
31         //2.获取配置文件中定义的数据
32         String className = pro.getProperty("className");
33         String methodName = pro.getProperty("methodName");
34         //3.加载该类进内存
35         Class cls = Class.forName(className);
36         //4.创建对象
37         Object obj = cls.newInstance();
38         //5.获取方法对象
39         Method method = cls.getMethod(methodName);
40         //6.执行方法
41         method.invoke(obj);
42     }
43 }

作者：哥们要飞