java反射学习记录

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No.1

前言

最近在学习java的反序列化,而其中java的反射机制经常被提到,所以再深入学习一下java的反射,也算是给自己打一个基础。

No.2

反射概念

Java的反射(reflection)机制是指在程序的运行状态中,可以构造任意一个类的对象,可以了解任意一个对象所属的类,可以了解任意一个类的成员变量和方法,可以调用任意一个对象的属性和方法。这种动态获取程序信息以及动态调用对象的功能称为Java语言的反射机制。反射被视为动态语言的关键。(自己的理解就是 当程序在运行的时候,动态地去加载一些之前用不到的类,不需要将其加载到jvm中,而在运行时需要加载的。)

举个栗子
一个项目底层需要使用mysql,而有时候是使用oracle,所以根据实际情况来使用数据库的驱动类,这时候就需要利用反射了,假设com.java.dbtest.myqlConnection,com.java.dbtest.oracleConnection这两个类我们要用,这时候我们的程序就写得比较动态化,通过Class aClass = Class.forName("com.java.dbtest.TestConnection");通过类的全类名让jvm找到并加载这个类,而如果是oracle则传入的参数就变成另一个了。

No.3

反射获取类的信息

这里通过反射获得类的变量还有方法。
先写一个实体类,分别有public private修饰符修饰的变量和方法。

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2.1 类的变量信息

这边先了解Field类,代表了类的成员变量就行,获取方法苏需要的method类一样。

public class GetInformation {public static void main(String[] args) throws Exception {    //1.通过类名获取类,并且打印类名    Class carClass = Car.class;    System.out.println("类名称:"+carClass.getName());
//2.1 获取修饰符为public的信息 //通过getFields获取类的信息返回一个数组 Field[] publicFields = carClass.getFields();
//2.2 获取修饰符为private的信息 //getDeclaredFields()不会在意修饰符 Field[] privateFields = carClass.getDeclaredFields();
//3.遍历数组获取反射得到的变量属性 for(Field Fields:publicFields){ //获取访问的权限并且输出变量属性 //Field的g`etModifiers()方法返回int类型值表示该字段的修饰符。 int modifiers = Fields.getModifiers(); System.out.println("修饰符:"+Modifier.toString(modifiers)+ " 变量的类型:"+Fields.getType()+ " 变量的名称:"+Fields.getName() );
} System.out.println("---------------"); for(Field Fields:privateFields){ //获取访问的权限并且输出变量属性 int modifiers = Fields.getModifiers(); System.out.println("修饰符:"+Modifier.toString(mo`difiers)+ " 变量的类型:"+Fields.getType()+ " 变量的名称:"+Fields.getName() );
}}

一些方法的解释都在注释上了,这里就不在解释了,主要是注意一下注释中 2.1 的 getFields() 与 2.2的 getDeclaredFields() 之间的区别。

放上运行后的结果:

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发现上面的getFields 没有private修饰符的变量,而getDeclaredFields()不管是public还是private的都输出了。
对了, getModifiers()方法解释在上面这边说一下运行后int数值所代表的修饰符
对应表如下:
PUBLIC: 1
PRIVATE: 2
PROTECTED: 4
STATIC: 8
FINAL: 16
SYNCHRONIZED: 32
VOLATILE: 64
TRANSIENT: 128
NATIVE: 256
INTERFACE: 512
ABSTRACT: 1024
STRICT: 2048

2.2 类的方法信息

直接上代码

public class GetMethod {public static void main(String[] args) {    //1.通过类名获取类,并且打印类名    Class carClass = Car.class;    System.out.println("类名称:"+carClass.getName());
//2.1 获取修饰符为public的方法 //通过getMethods获取类的信息返回一个数组 Method[] publicMethod = carClass.getMethods();
//2.2 获取修饰符为private的方法 //getDeclaredMethods()不会在意修饰符 Method[] privateMethod = carClass.getDeclaredMethods();
//3.对数组进行遍历获取类的方法 for (Method method: publicMethod) { //获取访问的权限并且输出变量属性 //getReturnType得到返回值的类型 int modifiers = method.getModifiers(); System.out.print(Modifier.toString(modifiers) + " "); //获取并输出方法的返回值类型 Class returnType = method.getReturnType(); System.out.print(returnType.getName() + " " + method.getName() + "( "); //获取并输出方法的所有参数 Parameter[] parameters = method.getParameters(); for (Parameter parameter : parameters) { System.out.print(parameter.getType().getName() + " " + parameter.getName() + ","); } //获取并输出方法抛出的异常 Class[] exceptionTypes = method.getExceptionTypes(); if (exceptionTypes.length == 0) { System.out.println(" )"); } else { for (Class c : exceptionTypes) { System.out.println(" ) throws " + c.getName()); } } }}

直接放运行结果

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运行后发现getMethods()方法不光会获取car类的所有public方法,还会获取car默认继承的object类的方法。

直接放上调用getDeclaredMethods() 方法的结果,发现访问输出的全都是car类的方法,没有object类的方法。

No.4

访问并且操作类的方法

上面,仅是获取了类的变量信息,方法的信息,而在反序列化中payload都是进行对其方法的利用,所以要对类的方法进行操作访问进行学习。

3.1操作public方法

详细的介绍都在注释上
public class UsePublicMethod {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.第一步获取 Class 类实例
        //forName()应该都很熟悉,就是根据装载一个类,返回与给定的字符串名称相关联类或接口的Class对象
        Class aClass = Class.forName("ReflectionStudy.Information.Car");

 //2.获取public方法    //其中getMethod()需要两个参数,第一个参数为方法的名称    //第二个参数为获取方法的参数的类型,参数为class    Method getMSG = aClass.getMethod("getMSG", String.class, String.class);
//3.开始操作方法 //使用 invoke 反射调用public方法 //getMSG 是获取到的public方法 //aClass要操作的对象,由于aClass没有实例化,所以这边要加上newInstance()将其实例化 //后面两个参数传实参 getMSG.invoke(aClass.newInstance(),"QQ","Blue");
System.out.println("=====分割线======"); //尝试着利用java的链式编程进行两局话输出 Class msg = Class.forName("ReflectionStudy.Information.Car"); msg.getMethod("getMSG", String.class, String.class).invoke(msg.newInstance(),"QQ","black");}

补充一下,invoke对方法反射利用的时候加入了newInstance进行对象的实例化,因为没有加上的话,会报错误信息:object is not an instance of declaring class,就是因为对象没有实例化.所以发现Class.forname没有对car这个类进行实例化操作。
运行截图放上:

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3.2操作private方法

接下来就是对private修饰符修饰的方法进行获取利用,不过相对于public方法 private也就是多了一步对权限的更改和判断。

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操作private方法需要使用setAccessible(true),将访问的权限设置为true然后对其正常的访问。

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No.5

总结与补充

反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象。
Class.forName的主要功能就是返回一个类, 要求JVM查找并加载指定的类,也就是说JVM会执行该类的静态代码段(注意是静态代码块)
Class.forName是一个静态方法,相同能够用来载入类。
该方法有两种形式:Class.forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader)和 Class.forName(String className)。
第一种形式的參数 name表示的是类的全名;initialize表示是否初始化类。loader表示载入时使用的类载入器。
另外一种形式则相当于设置了參数 initialize的值为 true,loader的值为当前类的类载入器,而我们什么时候使用class.forName呢为什么还需要加入了newinstance?

比如说,给了一个字符串变量,代表了一个类的包名类名,怎么样实例化,肯定想到的是new:
A a = (A)Class.forName(“pacage.A”).newInstance();
这和你A a = new A();是一样的效果。
在初始化一个类,生成一个实例的时候,newInstance()方法和new关键字除了一个是方法,一个是关键字外。它们的区别在于创建对象的方式不一样,前者是使用类加载机制,后者是创建一个新类。
这里给出new 和newinstance 调用的使用和结果:
newInstance: 弱类型,低效率,只能调用无参构造。
new: 强类型,相对高效,能调用任何public构造。
Class.forName(“”)返回的是类。
Class.forName(“”).newInstance()返回的是object。

参考
java反射由浅入深
Class.forName详解




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