一、前期概要
1、 什么是反射
Java 反射机制在程序运行时，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 动态的获取信息 以及 动态调用对象的方法 的功能称为 java 的反射机制。
反射中的反的理解：在使用的之前，提前不知道需要使用什么类型的对象。只是在调用的时候，才知道要调用的对象类型。这种反其道而行的就是反射中反的理解。
程序执行分为编译器和运行期，编译时刻加载一个类就称为静态加载类，运行时刻加载类称为动态加载类，
核心思想 让你在写代码的时候可以更加灵活，降低耦合，提高代码的自适应能力。
反射框架提供如下常用的核心功能：
1.在运行时判断任意对象所属的类；
2.在运行时构造任意一个类的对象；
3.在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法(通过反射甚至可以调用private方法)；
4.在运行时调用任意一个对象的方法;
2、反射的主要用途
通用框架，很多框架都是配置化的(比如Spring通过xml配置Bean)， 为了保证框架的通用性，可能需要根据不同的配置文件加载不同的对象或者类，调用不同的方法，这个时候就需要反射，运行时动态加载需要加载的对象。
3、缺点
- 性能不佳 - 由于java反射动态解析类型，因此涉及扫描类路径以查找要加载的类的处理，从而导致性能降低。
- 安全限制 - Reflection需要运行时权限，这些权限可能不适用于在安全管理器下运行的系统。由于安全管理器，这可能导致应用程序在运行时失败。
- 安全问题 - 使用反射，我们可以访问我们不应该访问的部分代码，例如，我们可以访问类的私有字段并更改它的值。这可能是严重的安全威胁，并导致您的应用程序出现异常行为。
- 高维护 - 反射代码很难理解和调试，在编译时也无法找到代码的任何问题，因为这些类可能不可用，使其不太灵活且难以维护。
- Class 对象
- 类名
- 修饰符
- 包信息
- 父类
- 实现的接口
- 构造器
- 方法
- 变量
- 注解
二、获得 Class 对象
在运行期间，一个类，只有一个Class对象产生
1、类的静态方法(常用) :
- 说明
获取指定的类完整的路径相关联类或接口的Class对象。 - 方法
// 掌握 public static Class<?> forName(String className) // 了解 public static Class<?> forName(String className, boolean initialize,ClassLoader loader) - 区别
第一个默认进行初始化操作，
第二个可以指定是否进行初始化操作。当initialize=false不进行初始化操作，即不会执行静态代码块。 - 举个栗子
Class clazz = Class.forName("com.wener.reflect.Xxx") // 或者 Class clazz = Class.forName("com.wener.reflect.Xxx",initialize,this.getClass().getClassLoader)
2、使用 .class 静态语法。
- 说明
任何数据类型（包括基本数据类型）都有一个“静态”的class属性 - 方法
Class<?> cls = 类型.class; - 举个栗子
Class<String> cls = String.class; System.out.println(cls.toString());
3、使用类对象的 getClass()
- 说明
通过对象的实例来返回Class对象 - 方法
Class<?> cls = instance.getClass() - 举个栗子
public class User { } User user = new User(); Class<? extends User> clz = user.getClass();
4、总结
- 常用的是类的静态方法,
- getClass()的话一般在继承的时候用的比较多一点,比如Android里的注解框架
- .class 静态语法: 需要导入类的包，依赖太强，不导包就抛编译错误
三、创建实例
1.4、注意
- cls.newInstance()方法返回的是一个泛型T,我们要强转成自定义类
- cls.newInstance()默认返回的是类的无参数构造对象
- 被反射机制加载的类必须有无参数构造方法,否者运行会抛出异常
四、属性操作
1、说明
类的成员变量也是一个对象，它是java.lang.reflect.Field的一个对象，所以我们通过java.lang.reflect.Field里面封装的方法来获取这些信息并且操作这些属性
2、获取单个成员字段
- 方法
// 通过字段名，返回一个具体的具有public属性的成员变量(包括父类的)
Field getField(String name)
// 通过字段名所有已声明的所有成员变量(私有的 默认的 共有的)，但不能得到其父类的成员变量
Field getDeclaredField(String name)
- 举个栗子
public class User { private String name; public String detail; } public static void main(String[] args) { try { Class<?> cls = Class.forName("com.wener.reflect.demo1.User"); /** * 获取类的指定名称公开的属性 */ Field detail = cls.getField("detail"); System.out.println(detail); /** * 获取类的指定名称的的属性(包括私有的属性) */ Field name = cls.getDeclaredField("name"); System.out.println(name); } catch (ClassNotFoundException | NoSuchFieldException e) { e.printStackTrace(); } }
3、获取所有成员字段
- 方法
// 获取所有的”公有字段” Field[] getFields() // 获取所有字段(私有、受保护、默认、公有) Field[] getDeclaredFields() - 举个栗子
public class TestReflectUserField { public static void main(String[] args) { try { Class<?> cls = Class.forName("com.wener.reflect.demo1.User"); Field[] fields = cls.getFields(); for (Field field : fields) { System.out.println("类型: " + field.getType() + "方法名: " + field.getName()); } Field[] declaredFields = cls.getDeclaredFields(); for (Field declaredField : declaredFields) { System.out.println("类型: " + declaredField.getType() + "方法名: " + declaredField.getName()); } } catch (ClassNotFoundException | NoSuchFieldException | InstantiationException | IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } } }
4、字段赋值
- 方法
// 将指定对象参数上的此Field对象表示的字段设置为指定的新值 field.set(Object obj,Object value) - 参数说明
- Object obj: 字段所在的类的实例对象
- Object value : 新值
- 注意
// 如果要给私有变量赋值必须取消权限的访问控制 field.setAccessible(true); - 举个栗子
public static void main(String[] args) { try { // 1 实例化Class对象 Class<?> cls = Class.forName("com.wener.reflect.demo1.User"); /** * 获取类的指定名称公有的属性 */ Field detail = cls.getField("detail"); System.out.println(detail); /** * 获取类的所有的属性(包括私有 默认的 公有的) */ Field name = cls.getDeclaredField("name"); // 2.创建对象 Object o = cls.newInstance(); // 3 通过字段的set方法设置 name.set(o, "娇娇"); System.out.println(o.toString()); } catch (ClassNotFoundException | NoSuchFieldException | InstantiationException | IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } }
五、方法操作
1、获取单个方法
- 方法
// 方法返回一个特定的方法，其中第一个参数为方法名称，后面的参数为方法的参数对应Class的对象 public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) - 举个栗子
public class User { private String name = "木木"; public String detail = "hello"; private int age; private BigDecimal balance; public void increment() { this.age++; System.out.println(age); } public BigDecimal getBalance() { return balance; } public void setBalance(BigDecimal balance) { this.balance = balance; } private void say(int num) { System.out.println(num + "号技师"); } @Override public String toString() { return "User{" + "name='" + name + '\'' + ", detail='" + detail + '\'' + '}'; } } public class TestReflectUser { public static void main(String[] args) { reflectMethod(); } public static void reflectMethod() { try { // 1.实例化class对象 Class<?> cls = Class.forName("com.wener.reflect.demo1.User"); // 2.实例化User对象 Object o = cls.newInstance(); // 3.获取increment方法 Method method = cls.getMethod("increment"); // 有参数无返回值 Method setBalance = cls.getMethod("setBalance", BigDecimal.class); // 有返回值值无参数 Method methodGet = cls.getMethod("getBalance"); // 获取私有的方法 Method say = cls.getDeclaredMethod("say", int.class); } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException | InstantiationException | IllegalAccessException | InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); } } }
2、获取所有的方法
- 方法
// 返回类或接口声明的所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法。 public Method[] getDeclaredMethods() throws SecurityException// 返回某个类的所有公用（public）方法，包括其继承类的公用方法。 public Method[] getMethods() throws SecurityException - 举个栗子
public class TestReflectUser { public static void main(String[] args) { reflectMethod(); } public static void reflectMethod() { try { // 1.实例化class对象 Class<?> cls = Class.forName("com.wener.reflect.demo1.User"); // 2.实例化User对象 Object o = cls.newInstance(); // 获取所有的共有的方法(包括父类的方法) Method[] methods = cls.getMethods(); for (Method method1 : methods) { System.out.println(method1.getName()); } // 获取所有的方法(包括私有的,共有的,默认的) Method[] declaredMethods = cls.getDeclaredMethods(); for (Method declaredMethod : declaredMethods) { System.out.println(declaredMethod.getName()); } } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException | InstantiationException | IllegalAccessException | InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); } } }
3、调用方法
- 方法
Object invoke(Object obj, Object... args) - 参数说明
- obj - 从中调用底层方法的对象，必须是实例化的对象
- args - 用于方法调用的参数，是个Object数组，因为参数有可能有多个
- 返回值
使用参数 args 在 obj 上指派该对象所表示方法的结果 - 举个栗子
public class User { private String name = "木木"; public String detail = "hello"; private int age; private BigDecimal balance; public void increment() { this.age++; System.out.println(age); } public BigDecimal getBalance() { return balance; } public void setBalance(BigDecimal balance) { this.balance = balance; } private void say(int num) { System.out.println(num + "号技师"); } @Override public String toString() { return "User{" + "name='" + name + '\'' + ", detail='" + detail + '\'' + '}'; } } public class TestReflectUser { public static void main(String[] args) { reflectMethod(); } public static void reflectMethod() { try { // 1.实例化class对象 Class<?> cls = Class.forName("com.wener.reflect.demo1.User"); // 2.实例化User对象 Object o = cls.newInstance(); // 3.获取set方法 Method method = cls.getMethod("increment"); // 4 执行方法 method.invoke(o); // 有参数无返回值 Method setBalance = cls.getMethod("setBalance", BigDecimal.class); Object methodSet = setBalance.invoke(o, new BigDecimal(100.00)); System.out.println(methodSet); // 有返回值值无参数 Method methodGet = cls.getMethod("getBalance"); Object invoke = methodGet.invoke(o); System.out.println(invoke); // 获取私有的方法 Method say = cls.getDeclaredMethod("say", int.class); // 运行时取消访问权限检测机制 say.setAccessible(true); // 执行方法 say.invoke(o, 1); } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException | InstantiationException | IllegalAccessException | InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); } } }
4、其它API
| 返回值 方法 | 说明 |
|---|---|
| String getName() | 获取方法的名称 |
| int getModifiers() | 获取方法的修饰符 |
Class<?> getReturnType() Type getGenericReturnType
|
返回方法的返回值类型 |
| Class<?>[] getParameterTypes() Type[] getGenericParameterTypes() | 返回方法的参数（列表） |
| Class<?>[] getExceptionTypes() Type[] getGenericExceptionTypes() | 返回方法的异常信息 |
六、综合案例
1、通过配置文件动态切换
- 说明
反射非常强大，但是学习了之后，会不知道该如何使用，反而觉得还不如直接调用方法来的直接和方便。
但等我们后面接触到一些框架之后才会有一些感触 - 测试类
package com.wener.reflect.demo2; public class ReflectDemo1 { public void say() { System.out.println("ReflectDemo1"); } } public class ReflectDemo2 { public void say() { System.out.println("ReflectDemo2"); } } - 配置文件reflect.properties
class=ReflectDemo2. method=say - 测试代码
public static void main(String[] args) { //从spring.txt中获取类名称和方法名称 File springConfigFile = new File("/Users/zhangwei/work/IdeaProjects/JavaExample/ReflectExample/src/reflect.properties"); Properties properties = new Properties(); try { properties.load(new FileInputStream(springConfigFile)); String className = (String) properties.get("class"); String methodName = (String) properties.get("method"); //根据类名称获取类对象 Class cls = Class.forName(className); //根据方法名称，获取方法对象 Method m = cls.getMethod(methodName); //根据构造器，实例化出对象 Object service = cls.newInstance(); //调用对象的指定方法 m.invoke(service); } catch (IOException | InvocationTargetException | NoSuchMethodException | IllegalAccessException | ClassNotFoundException | InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } } - 优点
当需要从调用第一个类的方法，切换到调用第二类的方法的时候，不需要修改一行代码
