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反射

首先从运行原理了解为什么要用反射，当我们执行一段代码时，代码经过javac编译得到.class的字节码文件，再经过类加载器的loadClass()方法创建Class类对象到堆中；当我们实例化一个对象时，该对象会自动匹配到对应堆中的Class类对象，进而调用方法，操作属性等。至此程序结束。

但通过上述方式，我们写好程序运行后，如果突然需要加载另一个类时，就需要停止运行并要写一段代码去实例化新需求的类，对服务器来说会造成一定的影响；这时就体现出了反射的优势，反射机制可以通过修改配置文件，而无需修改源码对类进行重新加载。

反射是动态获取信息及动态调用对象方法的方式，Java本身是一种静态语言，而经过反射后让Java有了一定的动态性，变为一种“准动态语言”。

反射实例理解

通过外部文件配置，在不修改源码的情况下，来控制程序。反射实例看不懂的话，后边自Class类开始会有各方法的分布介绍

A.java

package Sentiment.refelction;
public class A {    private String name="refelction";    public int age=10;    public void a(){        System.out.println("this is =>A");    }    public void b(){        System.out.println("this is =>B");    }}

re.properties(配置文件)
path=Sentiment.refelction.Amethod=a


此时如果我们想调用a()方法，有如下几种方法：
传统方式
A cat = new A();cat.a();


I/O流根据配置文件读取
该方式读取后由于path类型为String，所以无法正常读取到我们的类方法
Properties properties = new Properties();properties.load(new FileInputStream("re.properties"));String path = properties.get("path").toString(); //Sentiment.refelction.AString method = properties.get("method").toString(); // anew path().a();   //报错


反射，这时就可以通过反射将String类型的path，转为Class类型的对象进行调用
//(1) 获取Class类型的对象c1Class c1 = Class.forName(path);//System.out.println(c1);//(2) 通过c1 得到加载的类 Sentiment.refelction.A的对象实例Object o = c1.newInstance();System.out.println("o的运行类型是："+o.getClass());//(3)通过c1 得到加载的类Sentiment.refelction.A 的method的方法对象"a"Method method1 =c1.getMethod(method); //（4）通过method1 调用方法对象来实现调用方法method1.invoke(o);//传统方法 对象.方法() ,反射 方法.invoke(对象)


此时如果用户，想要调用A.java中的b()方法，就体现出了反射的优势。
还是先看传统方法，需要将a改为b，即修改源码
A cat = new A();cat.b();


而反射机制则可以通过修改配置文件，而无需修改源码。在用户需求较大时，可以完全体现反射优势
path=Sentiment.refelction.Amethod=a








反射优缺点






优点
可以动态的创建和使用对象(也是框架底层核心).使用灵活，没有反射机制，框架技术就失去底层支撑
缺点
使用反射基本是解释执行,对执行速度有影响，运行同一内容耗时对比








Class类









介绍
1.Class也是类,也继承Object类


2.Class类对象不是new出来的，而是系统创建的 (都是通过Classloader类创建的)
3.每个类的Class类对象，在内存中只有一份，因为类只加载一次
public class Class01 {    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {        //每个类的Class类对象，在内存中只有一份，因为类只加载一次        Class c1 = Class.forName("Sentiment.refelction.A");        Class c2 = Class.forName("Sentiment.refelction.A");        System.out.println(c1.hashCode());        System.out.println(c2.hashCode());    }}





4.每个类的实例都会记得自己是由哪个Class 实例所生成(如最开始的运行原理图所示Cat会找到对应的Cat类对象)
5.通过Class对象可以完整地得到一个类的完整结构,通过一系列API


6.Class对象是存放在堆的
7.类的字节码二进制数据，是放在方法区的，有的地方称为类的元数据(包括方法代码变量名，方法名，访问权限等等)
Class类常用方法
Car.java
package Sentiment.refelction;
public class Car {    public String brand="宝马";    public int price = 5000000;    public String color = "白色";
    @Override    public String toString() {        return "Car{" +                "brand='" + brand + ''' +                ", price=" + price +                ", color='" + color + ''' +                '}';    }}


Class02.java
package Sentiment.refelction;
import java.lang.reflect.Field;
public class Class02 {    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchFieldException {        String path="Sentiment.refelction.Car";        //1. 获取Car类对应的Class对象        Class c1 = Class.forName(path);        //2. 输出c1        System.out.println(c1); //显示c1对象是哪个类的Class对象 Sentiment.refelction.Car        System.out.println(c1.getClass());//输出c1运行类型 java.lang.Class        //3.获取包名        System.out.println(c1.getPackage().getName());        //4.得到类的全路径        System.out.println(c1.getName());        //5. 通过c1创建对象实例        Car car = (Car)c1.newInstance();        System.out.println(car);    //输出car时自动调用toString()方法        //6. 通过反射获取属性        Field brand = c1.getField("brand");        System.out.println(brand.get(car));        //7.通过反射给属性赋值        brand.set(car,"奔驰");        System.out.println(brand.get(car));        //8.获取所有属性及属性值        Field[] fields = c1.getFields();        for(Field f : fields){            System.out.print(f.getName()+":");  //属性名            System.out.print(f.get(car)+" ");   //属性值        }    }}




获取Class类对象
1.已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能跑出ClassNotFoundException





Class c1=Class.forName("Sentiment.refelction.Car")

多用于配置文件，读取类全路径，加载类
2.若已知具体的类，通过类的class获取，该方式最为安全可靠，程序性能最高





Class c2=Car.class

多用于参数传递，比如通过反射得到对应构造器对象
3.前提:已知某个类的实例,调用该实例的getClass()方法获取Class对象





Car car = new Car();Class c3 = car.getClass();

多用于通过创建好的对象,获取Class对象.
4.通过类加载器来获取Class类对象
//(1)先得到加载器 ClassLoader classLoader = car.getClass().getClassLoader();//(2)通过类加载器得到Class对象 Class c4 =classLoader.loadClass(path);

5.基本数据

(int, char, boolean,float,double,byte,

long,short)按如下方式得到Class类对象
Class c5 = 基本数据类型.class


6.基本数据类型对应的包装类，可以通过type得到Class类对象
Class c6 = 包装类.type


GetClass.java
package Sentiment.refelction;
public class GetClass {    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {        //1.Class.forName)        String path="Sentiment.refelction.Car"; //通过读取配置文件获取        Class c1 = Class.forName(path);        System.out.println(c1);        //2.类名.class,用于参数传递        Class c2 = Car.class;        System.out.println(c2);        //3.对象.getClass(),用于有对象实例        Car car = new Car();        Class c3 = car.getClass();        System.out.println(c3);        //4.通过类加载器来获取Class类对象        //(1)先得到加载器car        ClassLoader classLoader = car.getClass().getClassLoader();        //(2)通过类加载器得到Class对象        Class c4 =classLoader.loadClass(path);        System.out.println(c4);        //5.基本数据(int, char, boolean,float,double,byte,long,short)按如下方式得到Class类对象        Class c5 = int.class;        Class<Character> characterClass = char.class;        //6.基本数据类型对应的包装类，可以通过type得到Class类对象        Class<Integer> type = Integer.TYPE;        Class<Character> type1 = Character.TYPE;        System.out.println(type);    }


类加载分类
静态加载：编译时加载相关的类，如果没有该类就会报错，依赖性很强
动态加载：运行时加载需要的类，如果运行时不用该类则不回加载，也不会报错，降低了依赖性
先看看常规的静态加载方法ClassLoad.java
package Sentiment.refelction;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;import java.util.Scanner;
public class ClassLoad {    public static void main(String[] args) throws Exception {        Scanner scanner = new Scanner(System.in);        String key = scanner.next();        switch (key){            case "1":                Dog dog = new Dog();                dog.cry();                break;            case "2":                System.out.println("ok");                break;            default:                System.out.println("Do nothing!");    }}}

当编译时,即使还没有输入key=1，也就是还没有调用
new Dog()就会报错找不到该类

而当使用动态加载，也就是反射机制时

package Sentiment.refelction;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;import java.util.Scanner;
public class ClassLoad {    public static void main(String[] args) throws Exception {        Scanner scanner = new Scanner(System.in);        String key = scanner.next();        switch (key){        //静态加载            case "1":                //Dog dog = new Dog();                //dog.cry();                //break;       //反射动态加载            case "2":                Class c1 = Class.forName("Person");                 Object o = c1.newInstance();                Method method = c1.getMethod("hi");                method.invoke(o);                System.out.println("ok");                break;            default:                System.out.println("Do nothing!");
    }}}


在没有调用Person类和hi方法的情况下，可以直接执行
当输入3时会调用default方法，并不会加载Person类，只有在key=2需要加载Person类时，才会报错



类加载时机


当创建对象时(new) //静态加载


当子类被加载时,父类也加载 //静态加载


调用子类中的静态成员时 //静态加载


通过反射 //动态加载








通过反射获取类的结构信息









java.lang.Class类API


getName：获取全类名


getSimpleName：获取简单类名


getFields：获取所有pubulic修饰的属性，包括本类以及父类的


getDeclaredFields：获取本类中所有属性


getMethods：获取所有public修饰的方法，包含本类以及父类的(父类包括Object类)


getDeclaredMethods：获取本类中的所有方法


getConstrctors：获取所有本类的public修饰的构造器


getDeclaredConstructors：获取本类中的所有构造器


getPackage：以Package形式返回包信息


getSuperClass：以Class形式返回父类信息


getInterfaces：以Class[]形式返回接口信息


getAnnotations：以Annotation[] 形式返回注解信息


上述方法应用实例：ReflectionUtils.java
package Sentiment.refelction;
import java.lang.annotation.Annotation;import java.lang.annotation.Documented;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectionUtils {    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {        new ReflectionUtils().api();    }    public  void api() throws ClassNotFoundException {        Class c1 = Class.forName("Sentiment.refelction.Person");//获取Class对象        //getName：获取全类名        System.out.println(c1.getName());        //getSimpleName：获取简单类名        System.out.println(c1.getSimpleName());        //getFields：获取所有pubulic修饰的属性，包括本类以及父类的        Field[] fields = c1.getFields();        for (Field field : fields) {            System.out.println("本类以及父类的属性="+field.getName());        }        //getDeclaredFields：获取本类中所有属性        Field[] declaredFields = c1.getDeclaredFields();        for (Field declaredField : declaredFields) {            System.out.println("本类中所有属性="+declaredField.getName());        }        //getMethods：获取所有public修饰的方法，包含本类以及父类的(父类包括Object类)        Method[] methods = c1.getMethods();        for (Method method : methods) {            System.out.println("本类以及父类的public方法="+method.getName());        }        //getDeclaredMethods：获取本类中的所有方法        Method[] declaredMethods = c1.getDeclaredMethods();        for (Method declaredMethod : declaredMethods) {            System.out.println("本类中的所有方法="+declaredMethod);        }        //getConstrctors：获取所有本类的public修饰的构造器        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();        for (Constructor constructor : constructors) {            System.out.println("本类的public构造器="+constructor);        }        //getDeclaredConstructors：获取本类中的所有构造器        Constructor[] declaredConstructors = c1.getDeclaredConstructors();        for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {            System.out.println("本类中的所有构造器= "+declaredConstructor);        }        //getPackage：以Package形式返回包信息        System.out.println("包信息"+c1.getPackage());        //getSuperClass：以Class形式返回父类信息        System.out.println("父类的class对象= "+c1.getSuperclass());        //getInterfaces：以Class[]形式返回接口信息        Class[] interfaces = c1.getInterfaces();        for (Class anInterface : interfaces) {            System.out.println("接口信息= "+anInterface);        }        //getAnnotations：以Annotation[]形式返回注解信息        Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();        for (Annotation annotation : annotations) {            System.out.println("注解信息= "+annotation);        }    }}interface IA{
}interface IB{
}class B{    public String hobby;    public void hi(){
    }    public B() {    }}@Deprecatedclass Person extends B implements IA,IB{     //属性    public String name;    protected int age;    String job;    private double sal;    //方法    public void m1(){
    }    protected void m2(){
    }    void m3(){
    }    private void m4(){
    }    //构造方法    public Person() {    }
    public Person(String name) {        this.name = name;    }}


运行结果(各方法间用---分割)
Sentiment.refelction.Person-----------------------------Person-----------------------------本类以及父类的属性=name本类以及父类的属性=hobby-----------------------------本类中所有属性=name本类中所有属性=age本类中所有属性=job本类中所有属性=sal-----------------------------本类以及父类的public方法=m1本类以及父类的public方法=hi本类以及父类的public方法=wait本类以及父类的public方法=wait本类以及父类的public方法=wait本类以及父类的public方法=equals本类以及父类的public方法=toString本类以及父类的public方法=hashCode本类以及父类的public方法=getClass本类以及父类的public方法=notify本类以及父类的public方法=notifyAll-----------------------------本类中的所有方法=protected void Sentiment.refelction.Person.m2()本类中的所有方法=void Sentiment.refelction.Person.m3()本类中的所有方法=private void Sentiment.refelction.Person.m4()本类中的所有方法=public void Sentiment.refelction.Person.m1()-----------------------------本类的public构造器=public Sentiment.refelction.Person()本类的public构造器=public Sentiment.refelction.Person(java.lang.String)-----------------------------本类中的所有构造器= public Sentiment.refelction.Person()本类中的所有构造器= public Sentiment.refelction.Person(java.lang.String)-----------------------------包信息package Sentiment.refelction-----------------------------父类的class对象= class Sentiment.refelction.B-----------------------------接口信息= interface Sentiment.refelction.IA接口信息= interface Sentiment.refelction.IB-----------------------------注解信息= @java.lang.Deprecated()-----------------------------


java.lang.feflect.Field类API


getModifiers：以int形式返回修饰符（默认修饰符—>0，public—>1，priva—>2，protected—>4，static—>8，final—>16。若为混合类型则相加计算  例：public+static = 1+8 = 9)


getType：以Class形式返回类型


getName：返回属性名


java.lang.reflect.Method类API


getModifiers：以int形式返回修饰符


getReturnType：以Class形式获取返回类型


getName：返回方法名


getParameterTypes：以Class[]返回参数类型数组(即形参类型)


java.lang.reflect.Constructor类API


getModifiers：以int形式返回修饰符


getName：返回方法名


getParameterTypes：以Class[]返回参数类型数组


上述三类API实例代码：ReflectionUtils02.java





package Sentiment.refelction;
import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectionUtils02 {    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {        new ReflectionUtils02().api2();    }    public void api2() throws ClassNotFoundException {        Class c1 = Class.forName("Sentiment.refelction.Student");//获取Class对象        System.out.println("------------------------------");        System.out.println("java.lang.feflect.Field类API");        System.out.println("------------------------------");        //getDeclaredFields：获取本类中所有属性        Field[] declaredFields = c1.getDeclaredFields();        for (Field declaredField : declaredFields) {            System.out.println("本类中所有属性="+declaredField.getName()+" 该类的属性值="+declaredField.getModifiers()+" 类型是="+declaredField.getType());        }        System.out.println("------------------------------");        System.out.println("java.lang.reflect.Method类API");        System.out.println("------------------------------");        //getDeclaredMethods：获取本类中的所有方法        Method[] declaredMethods = c1.getDeclaredMethods();        for (Method declaredMethod : declaredMethods) {            System.out.println("本类中的所有方法="+declaredMethod.getName()+" 该方法的属性值="+declaredMethod.getModifiers()+" 该方法的返回类型="+declaredMethod.getReturnType());        //方法的形参类型            Class[] parameterTypes = declaredMethod.getParameterTypes();            for (Class parameterType : parameterTypes) {                System.out.println("形参类型= "+parameterType);            }        }        System.out.println("------------------------------");        System.out.println("java.lang.reflect.Constructor类API");        System.out.println("------------------------------");        //getDeclaredConstructors：获取本类中的所有构造器        Constructor[] declaredConstructors = c1.getDeclaredConstructors();        for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {            System.out.println("本类中的所有构造器= "+declaredConstructor.getName()+" 该构造器的属性值= "+declaredConstructor.getModifiers());            Class[] parameterTypes = declaredConstructor.getParameterTypes();            for (Class parameterType : parameterTypes) {                System.out.println("形参类型= "+parameterType);            }        }

}} class Student {    //属性    int age;    public String name;    private String grade;    protected static double score;    //方法     public void m1(int age ,String name,double score){
     }     protected String m2(){        return null;     }     void m3(){
     }     private void m4(){
     }    //构造方法
     Student() {     }
     public Student(int age) {         this.age = age;     }
     private Student(int age, String name, String grade) {         this.age = age;         this.name = name;         this.grade = grade;     } }

运行结果(以---做各类分割)






反射爆破









反射创建对象


通过public的无参构造器创建实例


Object o = c3.newInstance();




通过pulic的有参构造创建实例







Constructor constructor = c3.getConstructor(String.class); //先得到构造器Object tana = constructor.newInstance("tana");             //创建实例，传入实参

通过非public的有参构造器创建对象
setAccessible爆破





Constructor declaredConstructor = c3.getDeclaredConstructor(int.class,String.class);  //先得到构造器declaredConstructor.setAccessible(true);                            //爆破访问private构造器/方法/属性Object mumu = declaredConstructor.newInstance(100, "mumu");         //创建实例，传入实参

实例代码：ReflectionCreate.java
package Sentiment.refelction;
import java.lang.reflect.Constructor;
public class ReflectionCreate {    public static void main(String[] args) throws Exception {        //获取类的Class对象        Class<?> c3 = Class.forName("Sentiment.refelction.User");        //通过public的无参构造器创建实例        Object o = c3.newInstance();        System.out.println(o);        //通过pulic的有参构造创建实例        Constructor constructor = c3.getConstructor(String.class);        Object tana = constructor.newInstance("tana");        System.out.println("tana = "+tana);        //通过非public的有参构造器创建对象        Constructor<?> declaredConstructor = c3.getDeclaredConstructor(int.class,String.class);        declaredConstructor.setAccessible(true);        Object mumu = declaredConstructor.newInstance(100, "mumu");;        System.out.println("mumu = "+mumu);    }}class User{    //属性    private int age=10;    private String name="Sentiment";    //构造方法    public User() {    }
    public User(String name) {        this.name = name;    }
    private User(int age, String name) {        this.age = age;        this.name = name;    }
    public String toString() {        return "User{" + "age=" + age + ", name='" + name + ''' + '}';    }}


运行结果





User{age=10, name='Sentiment'}tana = User{age=10, name='tana'}mumu = User{age=100, name='mumu'}

反射访问类成员


获取public属性


Field age = c4.getField("age");          //age为属性名age.set(o,100);                          //修改属性值;o为对象实例System.out.println(age.get(o));





获取属性：Class类对象.getField("属性值");


修改属性值：属性.set(o,值);


输出属性值：属性.get(o);



获取private属性


Field name = c4.getDeclaredField("name");   //name为属性名name.setAccessible(true);                   //爆破name.set(o,"tana");                         //修改属性值，o为对象实例System.out.println(name.get(null));         //static修饰的对象，也可以用null代替





获取属性：
Class类对象.getDeclaredField("属性值");


爆破：属性.setAccessible(true);




实例代码：ReflectionCreate02.java
package Sentiment.refelction;
import java.lang.reflect.Field;
public class ReflectionCreate02 {    public static void main(String[] args) throws Exception{        Class c4 = Class.forName("Sentiment.refelction.human");        Object o = c4.newInstance();        //获取public属性        Field age = c4.getField("age");        age.set(o,100);                          //修改属性值        System.out.println(age.get(o));        //获取private属性        Field name = c4.getDeclaredField("name");        name.setAccessible(true);        name.set(o,"tana");                     //修改属性值        System.out.println(name.get(null));    }}class human{    //属性    public int age=10;    private static String name ="Sentiment";    //构造器    public human() {    }
    @Override    public String toString() {        return "human{" + "age=" + age +", name"+name+'}';    }}


运行结果





100tana

反射调用方法


调用public方法


Method say1 = c5.getMethod("say1", String.class);       //say1为String类型的方法say1.invoke(o,"Sentiment");





获取方法：Class类对象.getMethod("方法名", 方法类型.class);;


调用方法：对象.invoke(实例化对象,"实参值");



调用private方法


Method say2 = c5.getDeclaredMethod("say2", int.class, String.class, char.class);    //say2方法及其类型say2.setAccessible(true);System.out.println(say2.invoke(o,10,"tana",'M'));





获取方法：
Class类对象.getDeclaredMethod("方法名", 方法类型.class);;


调用方法：对象.invoke(实例化对象,"实参值");


爆破：method.setAccessible(true);




实例代码：ReflectionCreate03.java





package Sentiment.refelction;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectionCreate03 {    public static void main(String[] args) throws Exception{        Class c5 = Class.forName("Sentiment.refelction.man");        Object o = c5.newInstance();        //调用public方法        Method say1 = c5.getMethod("say1", String.class);        say1.invoke(o,"Sentiment");        //调用private方法        Method say2 = c5.getDeclaredMethod("say2", int.class, String.class, char.class);        say2.setAccessible(true);        System.out.println(say2.invoke(o,10,"tana",'M'));        System.out.println(say2.invoke(null,20,"mumu",'M'));    //静态方法可以用null代替实例对象
    }}class man{    //属性    public int age;    private static String name;    //构造方法    public man() {    }    //方法    public void say1(String a){        System.out.println("this is =>"+a);    }    private static String say2(int a,String b, char c){        return a+" "+b+" "+c;    }
}







反射练习









Work1


定义个Test类，其中定义私有属性name，赋值为"xxxxxx"


Test类中创建公有方法getName()内容为return name


创建Test的Class类，并获得私有属性name，修改私有属性name的值，并调用getName()方法输出name的值




参考
Work1.java
package Sentiment.refelction;
import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;
public class Work1 {    public static void main(String[] args) throws Exception{        Class c1 = Class.forName("Sentiment.refelction.Test");        Object o = c1.newInstance();        Field name = c1.getDeclaredField("name");        name.setAccessible(true);        name.set(o,"tana");        Method getName = c1.getMethod("getName");        System.out.println(getName.invoke(o));
    }}class Test{    private String name = "Sentiment";    public String getName(){        return name;    }
}




Work2


获取java.io.File的class对象，并输出该类的所有构造器方法


通过newInstance创建File对象，在自己电脑中创建个a.txt




参考
Work2.java
package Sentiment.refelction;
import java.io.File;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Method;
public class Work2 {    public static void main(String[] args) throws Exception{        Class c2 = Class.forName("java.io.File");        Constructor[] c = c2.getDeclaredConstructors();        for (Constructor Constructor : c) {            System.out.println(Constructor);        }        //获取构造器public java.io.File(java.lang.String)        Constructor declaredConstructor = c2.getDeclaredConstructor(String.class);        String path="D:\a.txt";        //实例化类        Object path1 = declaredConstructor.newInstance(path);        //获取createNewFile方法        Method createNewFile = c2.getMethod("createNewFile");        createNewFile.invoke(path1);        System.out.println(path1.getClass());        System.out.println("创建文件成功："+path);    }}









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原文始发于微信公众号（SecIN技术平台）：原创 | 一篇了解Java反射