java基础之反射---重要

阅读量：5883 次

发布时间：2019-06-19

本文共 18655 字，大约阅读时间需要 62 分钟。

java反射：

反射是框架设计的灵魂

（使用的前提条件：必须先得到代表的字节码的Class，Class类用于表示.class文件（字节码））；

1：获取Class字节码文件对象的三种方式：

2 /** 3  * 获取Class对象的三种方式 4  * 1 Object ——> getClass(); 5  * 2 任何数据类型（包括基本数据类型）都有一个“静态”的class属性 6  * 3 通过Class类的静态方法：forName（String  className）(常用) 7  * 8  */ 9 public class Fanshe {10     public static void main(String[] args) {11         //第一种方式获取Class对象  12         Student stu1 = new Student();//这一new 产生一个Student对象，一个Class对象。13         Class stuClass = stu1.getClass();//获取Class对象14         System.out.println(stuClass.getName());15         16         //第二种方式获取Class对象17         Class stuClass2 = Student.class;18         System.out.println(stuClass == stuClass2);//判断第一种方式获取的Class对象和第二种方式获取的是否是同一个19         20         //第三种方式获取Class对象21         try {22             Class stuClass3 = Class.forName("fanshe.Student");//注意此字符串必须是真实路径，就是带包名的类路径，包名.类名23             System.out.println(stuClass3 == stuClass2);//判断三种方式是否获取的是同一个Class对象24         } catch (ClassNotFoundException e) {25             e.printStackTrace();26         }27         28     }29 }

一、反射的概述

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象.

以上的总结就是什么是反射：

反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象

例如：一个类有：成员变量、方法、构造方法、包等等信息，利用反射技术可以对一个类进行解剖，把个个组成部分映射成一个个对象。

（其实：一个类中这些成员方法、构造方法、在加入类中都有一个类来描述）

如图是类的正常加载过程：反射的原理在与class对象。

熟悉一下加载的时候：Class对象的由来是将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。

其中这个Class对象很特殊。我们先了解一下这个Class类：

二、查看Class类在java中的api详解（1.7的API）

Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。也就是jvm中有N多的实例每个类都有该Class对象。（包括基本数据类型）

Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的defineClass方法自动构造的。也就是这不需要我们自己去处理创建，JVM已经帮我们创建好了。

没有公共的构造方法，方法共有64个太多了。下面用到哪个就详解哪个吧

三、反射的使用（这里使用Student类做演示）

注意：在运行期间，一个类，只有一个Class对象产生。

三种方式常用第三种，第一种对象都有了还要反射干什么。第二种需要导入类的包，依赖太强，不导包就抛编译错误。一般都第三种，一个字符串可以传入也可写在配置文件中等多种方法。

2、通过反射获取构造方法并使用：

student类：

1 package fanshe; 2   3 public class Student { 4      5     //---------------构造方法------------------- 6     //（默认的构造方法） 7     Student(String str){ 8         System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str); 9     }10     11     //无参构造方法12     public Student(){13         System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。");14     }15     16     //有一个参数的构造方法17     public Student(char name){18         System.out.println("姓名：" + name);19     }20     21     //有多个参数的构造方法22     public Student(String name ,int age){23         System.out.println("姓名："+name+"年龄："+ age);//这的执行效率有问题，以后解决。24     }25     26     //受保护的构造方法27     protected Student(boolean n){28         System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n);29     }30     31     //私有构造方法32     private Student(int age){33         System.out.println("私有的构造方法   年龄："+ age);34     }35

共有6个构造方法；

测试类：

1 package fanshe; 2   3 import java.lang.reflect.Constructor; 4   5   6 /* 7  * 通过Class对象可以获取某个类中的：构造方法、成员变量、成员方法；并访问成员； 8  *  9  * 1.获取构造方法：10  *         1).批量的方法：11  *             public Constructor[] getConstructors()：所有"公有的"构造方法12             public Constructor[] getDeclaredConstructors()：获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)13      14  *         2).获取单个的方法，并调用：15  *             public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法：16  *             public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有；17  *         18  *             调用构造方法：19  *             Constructor-->newInstance(Object... initargs)20  */21 public class Constructors {22  23     public static void main(String[] args) throws Exception {24         //1.加载Class对象25         Class clazz = Class.forName("fanshe.Student");26         27         28         //2.获取所有公有构造方法29         System.out.println("**********************所有公有构造方法*********************************");30         Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();31         for(Constructor c : conArray){32             System.out.println(c);33         }34         35         36         System.out.println("************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************");37         conArray = clazz.getDeclaredConstructors();38         for(Constructor c : conArray){39             System.out.println(c);40         }41         42         System.out.println("*****************获取公有、无参的构造方法*******************************");43         Constructor con = clazz.getConstructor(null);44         //1>、因为是无参的构造方法所以类型是一个null,不写也可以：这里需要的是一个参数的类型，切记是类型45         //2>、返回的是描述这个无参构造函数的类对象。46     47         System.out.println("con = " + con);48         //调用构造方法49         Object obj = con.newInstance();50     //    System.out.println("obj = " + obj);51     //    Student stu = (Student)obj;52         53         System.out.println("******************获取私有构造方法，并调用*******************************");54         con = clazz.getDeclaredConstructor(char.class);55         System.out.println(con);56         //调用构造方法57         con.setAccessible(true);//暴力访问(忽略掉访问修饰符)58         obj = con.newInstance('男');59     }60     61 }

后台输出：

1 **********************所有公有构造方法********************************* 2 public fanshe.Student(java.lang.String,int) 3 public fanshe.Student(char) 4 public fanshe.Student() 5 ************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)*************** 6 private fanshe.Student(int) 7 protected fanshe.Student(boolean) 8 public fanshe.Student(java.lang.String,int) 9 public fanshe.Student(char)10 public fanshe.Student()11 fanshe.Student(java.lang.String)12 *****************获取公有、无参的构造方法*******************************13 con = public fanshe.Student()14 调用了公有、无参构造方法执行了。。。15 ******************获取私有构造方法，并调用*******************************16 public fanshe.Student(char)17 姓名：男

调用方法：

1.获取构造方法：

1).批量的方法：

public Constructor[] getConstructors()：所有"公有的"构造方法

public Constructor[] getDeclaredConstructors()：获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)

2).获取单个的方法，并调用：

public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法：

public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有；

调用构造方法：

Constructor-->newInstance(Object... initargs)

2、newInstance是 Constructor类的方法（管理构造函数的类）

api的解释为：

newInstance(Object... initargs)

使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例。

它的返回值是T类型，所以newInstance是创建了一个构造方法的声明类的新实例对象。并为之调用

3、获取成员变量并调用

student类：

1 package fanshe.field; 2   3 public class Student { 4     public Student(){ 5          6     } 7     //**********字段*************// 8     public String name; 9     protected int age;10     char sex;11     private String phoneNum;12     13     @Override14     public String toString() {15         return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex16                 + ", phoneNum=" + phoneNum + "]";17     }18     19     20 }

测试类：

1 package fanshe.field; 2 import java.lang.reflect.Field; 3 /* 4  * 获取成员变量并调用： 5  *  6  * 1.批量的 7  *         1).Field[] getFields():获取所有的"公有字段" 8  *         2).Field[] getDeclaredFields():获取所有字段，包括：私有、受保护、默认、公有； 9  * 2.获取单个的：10  *         1).public Field getField(String fieldName):获取某个"公有的"字段；11  *         2).public Field getDeclaredField(String fieldName):获取某个字段(可以是私有的)12  * 13  *      设置字段的值：14  *         Field --> public void set(Object obj,Object value):15  *                     参数说明：16  *                     1.obj:要设置的字段所在的对象；17  *                     2.value:要为字段设置的值；18  * 19  */20 public class Fields {21  22         public static void main(String[] args) throws Exception {23             //1.获取Class对象24             Class stuClass = Class.forName("fanshe.field.Student");25             //2.获取字段26             System.out.println("************获取所有公有的字段********************");27             Field[] fieldArray = stuClass.getFields();28             for(Field f : fieldArray){29                 System.out.println(f);30             }31             System.out.println("************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************");32             fieldArray = stuClass.getDeclaredFields();33             for(Field f : fieldArray){34                 System.out.println(f);35             }36             System.out.println("*************获取公有字段**并调用***********************************");37             Field f = stuClass.getField("name");38             System.out.println(f);39             //获取一个对象40             Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();41             //为字段设置值42             f.set(obj, "刘德华");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华"43             //验证44             Student stu = (Student)obj;45             System.out.println("验证姓名：" + stu.name);46             47             48             System.out.println("**************获取私有字段****并调用********************************");49             f = stuClass.getDeclaredField("phoneNum");50             System.out.println(f);51             f.setAccessible(true);//暴力反射，解除私有限定52             f.set(obj, "18888889999");53             System.out.println("验证电话：" + stu);54             55         }56     }

后台输出：

1 ************获取所有公有的字段******************** 2 public java.lang.String fanshe.field.Student.name 3 ************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)******************** 4 public java.lang.String fanshe.field.Student.name 5 protected int fanshe.field.Student.age 6 char fanshe.field.Student.sex 7 private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum 8 *************获取公有字段**并调用*********************************** 9 public java.lang.String fanshe.field.Student.name10 验证姓名：刘德华11 **************获取私有字段****并调用********************************12 private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum13 验证电话：Student [name=刘德华, age=0, sex=

由此可见

调用字段时：需要传递两个参数：

Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();

//为字段设置值

f.set(obj, "刘德华");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华"

第一个参数：要传入设置的对象，第二个参数：要传入实参

4、获取成员方法并调用

student类：

1 package fanshe.method; 2   3 public class Student { 4     //**************成员方法***************// 5     public void show1(String s){ 6         System.out.println("调用了：公有的，String参数的show1(): s = " + s); 7     } 8     protected void show2(){ 9         System.out.println("调用了：受保护的，无参的show2()");10     }11     void show3(){12         System.out.println("调用了：默认的，无参的show3()");13     }14     private String show4(int age){15         System.out.println("调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = " + age);16         return "abcd";17     }18 }

测试类：

1 package fanshe.method; 2   3 import java.lang.reflect.Method; 4   5 /* 6  * 获取成员方法并调用： 7  *  8  * 1.批量的： 9  *         public Method[] getMethods():获取所有"公有方法"；（包含了父类的方法也包含Object类）10  *         public Method[] getDeclaredMethods():获取所有的成员方法，包括私有的(不包括继承的)11  * 2.获取单个的：12  *         public Method getMethod(String name,Class
      ... parameterTypes):13  *                     参数：14  *                         name : 方法名；15  *                         Class ... : 形参的Class类型对象16  *         public Method getDeclaredMethod(String name,Class
      ... parameterTypes)17  * 18  *      调用方法：19  *         Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args):20  *                     参数说明：21  *                     obj : 要调用方法的对象；22  *                     args:调用方式时所传递的实参；23 ):24  */25 public class MethodClass {26  27     public static void main(String[] args) throws Exception {28         //1.获取Class对象29         Class stuClass = Class.forName("fanshe.method.Student");30         //2.获取所有公有方法31         System.out.println("***************获取所有的”公有“方法*******************");32         stuClass.getMethods();33         Method[] methodArray = stuClass.getMethods();34         for(Method m : methodArray){35             System.out.println(m);36         }37         System.out.println("***************获取所有的方法，包括私有的*******************");38         methodArray = stuClass.getDeclaredMethods();39         for(Method m : methodArray){40             System.out.println(m);41         }42         System.out.println("***************获取公有的show1()方法*******************");43         Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class);44         System.out.println(m);45         //实例化一个Student对象46         Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();47         m.invoke(obj, "刘德华");48         49         System.out.println("***************获取私有的show4()方法******************");50         m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);51         System.out.println(m);52         m.setAccessible(true);//解除私有限定53         Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数，一个是要调用的对象（获取有反射），一个是实参54         System.out.println("返回值：" + result);55         56         57     }58 }

控制台输出：

1 ***************获取所有的”公有“方法******************* 2 public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String) 3 public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException 4 public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException 5 public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException 6 public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object) 7 public java.lang.String java.lang.Object.toString() 8 public native int java.lang.Object.hashCode() 9 public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()10 public final native void java.lang.Object.notify()11 public final native void java.lang.Object.notifyAll()12 ***************获取所有的方法，包括私有的*******************13 public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)14 private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)15 protected void fanshe.method.Student.show2()16 void fanshe.method.Student.show3()17 ***************获取公有的show1()方法*******************18 public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)19 调用了：公有的，String参数的show1(): s = 刘德华20 ***************获取私有的show4()方法******************21 private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)22 调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = 2023 返回值：abcd

由此可见：

m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);//调用制定方法（所有包括私有的），需要传入两个参数，第一个是调用的方法名称，第二个是方法的形参类型，切记是类型。

System.out.println(m);

m.setAccessible(true);//解除私有限定

Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数，一个是要调用的对象（获取有反射），一个是实参

System.out.println("返回值：" + result);//

控制台输出：

1 ***************获取所有的”公有“方法******************* 2 public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String) 3 public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException 4 public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException 5 public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException 6 public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object) 7 public java.lang.String java.lang.Object.toString() 8 public native int java.lang.Object.hashCode() 9 public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()10 public final native void java.lang.Object.notify()11 public final native void java.lang.Object.notifyAll()12 ***************获取所有的方法，包括私有的*******************13 public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)14 private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)15 protected void fanshe.method.Student.show2()16 void fanshe.method.Student.show3()17 ***************获取公有的show1()方法*******************18 public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)19 调用了：公有的，String参数的show1(): s = 刘德华20 ***************获取私有的show4()方法******************21 private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)22 调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = 2023 返回值：abcd

其实这里的成员方法：在模型中有属性一词，就是那些setter（）方法和getter()方法。还有字段组成，这些内容在内省中详解

5、反射main方法

student类：

1 package fanshe.main;2  3 public class Student {4  5     public static void main(String[] args) {6         System.out.println("main方法执行了。。。");7     }8 }

测试类：

1 package fanshe.main; 2   3 import java.lang.reflect.Method; 4   5 /** 6  * 获取Student类的main方法、不要与当前的main方法搞混了 7  */ 8 public class Main { 9     10     public static void main(String[] args) {11         try {12             //1、获取Student对象的字节码13             Class clazz = Class.forName("fanshe.main.Student");14             15             //2、获取main方法16              Method methodMain = clazz.getMethod("main", String[].class);//第一个参数：方法名称，第二个参数：方法形参的类型，17             //3、调用main方法18             // methodMain.invoke(null, new String[]{"a","b","c"});19              //第一个参数，对象类型，因为方法是static静态的，所以为null可以，第二个参数是String数组，这里要注意在jdk1.4时是数组，jdk1.5之后是可变参数20              //这里拆的时候将  new String[]{"a","b","c"} 拆成3个对象。。。所以需要将它强转。21              methodMain.invoke(null, (Object)new String[]{"a","b","c"});//方式一22             // methodMain.invoke(null, new Object[]{new String[]{"a","b","c"}});//方式二23             24         } catch (Exception e) {25             e.printStackTrace();26         }27         28         29     }30 }

控制台输出：

main方法执行了。。。

6、反射方法的其它使用之---通过反射运行配置文件内容

student类：

1 public class Student {2     public void show(){3         System.out.println("is show()");4     }5 }

配置文件以txt文件为例子（pro.txt）：

className = cn.fanshe.StudentmethodName = show

测试类：

1 import java.io.FileNotFoundException; 2 import java.io.FileReader; 3 import java.io.IOException; 4 import java.lang.reflect.Method; 5 import java.util.Properties; 6   7 /* 8  * 我们利用反射和配置文件，可以使：应用程序更新时，对源码无需进行任何修改 9  * 我们只需要将新类发送给客户端，并修改配置文件即可10  */11 public class Demo {12     public static void main(String[] args) throws Exception {13         //通过反射获取Class对象14         Class stuClass = Class.forName(getValue("className"));//"cn.fanshe.Student"15         //2获取show()方法16         Method m = stuClass.getMethod(getValue("methodName"));//show17         //3.调用show()方法18         m.invoke(stuClass.getConstructor().newInstance());19         20     }21     22     //此方法接收一个key，在配置文件中获取相应的value23     public static String getValue(String key) throws IOException{24         Properties pro = new Properties();//获取配置文件的对象25         FileReader in = new FileReader("pro.txt");//获取输入流26         pro.load(in);//将流加载到配置文件对象中27         in.close();28         return pro.getProperty(key);//返回根据key获取的value值29     }30 }

控制台输出：

is show()

7、反射方法的其它使用之---通过反射越过泛型检查

泛型用在编译期，编译过后泛型擦除（消失掉）。所以是可以通过反射越过泛型检查的

测试类：

1 import java.lang.reflect.Method; 2 import java.util.ArrayList; 3   4 /* 5  * 通过反射越过泛型检查 6  *  7  * 例如：有一个String泛型的集合，怎样能向这个集合中添加一个Integer类型的值？ 8  */ 9 public class Demo {10     public static void main(String[] args) throws Exception{11         ArrayList
      
        strList = new ArrayList<>();12         strList.add("aaa");13         strList.add("bbb");14         15     //    strList.add(100);16         //获取ArrayList的Class对象，反向的调用add()方法，添加数据17         Class listClass = strList.getClass(); //得到 strList 对象的字节码 对象18         //获取add()方法19         Method m = listClass.getMethod("add", Object.class);20         //调用add()方法21         m.invoke(strList, 100);22         23         //遍历集合24         for(Object obj : strList){25             System.out.println(obj);26         }27     }28 }

控制台输出：

aaa

bbb

100