包里替换class文件_Java 反射之根基 Class 类

Java 反射之根基 Class 类

Java中反射机制很重要，Java的动态语言就是靠反射机制实现的，反射技术也是程序员走的更远必不可少的一个技能。一般情况下我们都是通过类来创建对象，如果要求通过一个对象找到一个类，就需要用到反射机制，各种开源框架的编写更是离不开反射的机制。

一、了解反射机制

一般我们写代码，按照如下的步骤使用一个类：

1、使用关键字 import 导入类所在的包；

2、使用类名称或者接口名称定义对象；

3、通过关键字 new 进行类对象实例化；

4、使用【对象.属性】进行类中属性的调用；

5、使用【对象.方法】进行类中方法的调用；

而 Java 中的反射过程就是指：在程序的运行过程中，把 Java 类中的各种元素映射成对应的类，并能动态的执行这些类的方法。

Java 反射机制里重要的几个类：

类：java.lang.Class

属性：java.lang.reflect.Field

构造方法：java.lang.reflect.Constructor

方法：java.lang.reflect.Method

用反射可以轻松的获取一个类中的以上元素，并可以动态地对其进行调用，在不知道别人写的代码的时候，可以通过配置来调用别人的代码，很多开源框架都离不开反射机制，反射的魅力也正如此。

二、认识 Class 类

1、了解 Object 类：

我们知道如果一个类没有明确的声明集成自哪个父类时，那么它默认继承 Object 类，Object 类是所有类的父类。

Object 类中的 getClass()方法的源码：

public final native Class<?> getClass();

getClass()方法返回的类型是一个 Class 类，Class 类就是 Java 反射的源头。以上的源码用到了 native 关键字和泛型，使用 native 关键字说明这个方法是原生函数，也就是这个方法是用 C/C++ 语言实现的，由 Java 通过 JNI 去调用的本地接口；如果不让程序出现警告信息，可以在使用时指定其操作的泛型具体类型，或者直接用“?”来取代。

2、获取 Class 类的 4 种实例化方式：

1、通过类本身的 class 属性实例化【类.class】；

2、通过 Object 类的 getClass()方法实例化【对象.getClass()】；

3、通过【Class.forName()方法】实例化，这种方式最常用，体现出了反射的动态性；

4、通过类的加载器获取；

```java /* * 如何获取Class类的实例的4种方式 / @Test public void TestClass() throws Exception { // 1、调用运行时类本身的.class属性 Class<?> clazz = User.class; System.out.println(clazz);

// 2、通过运行时类的对象获取
User p = new User();
Class<?> clazz1 = p.getClass();
System.out.println(clazz1);// 3、通过Class的静态方法获取，体现了反射的动态性，
// 传入className就能创建Class类的实例
String className = "com.jpm.reflection.User";
Class<?> clazz3 = Class.forName(className);
System.out.println(clazz3);// 4、通过类的加载器获取
ClassLoader classLoader = this.getClass().getClassLoader();
Class clazz4 = classLoader.loadClass(className);
System.out.println(clazz4);

}

/* * User类，用于演示反射，为了不影响体验，代码见文章末尾 / ```

运行结果：

class com.jpm.reflection.User
class com.jpm.reflection.User
class com.jpm.reflection.User
class com.jpm.reflection.User

三、类的加载器 ClassLoader

1、了解 Class 类的 3 种加载器：

1、系统类加载器（AppClassLoader）：加载自定义类和普通 jar 包；

2、扩展类加载器（ExtClassLoader）：加载 jre/lib/ext 目录下的类；

3、启动类加载器（BootStrapClassLoader）：加载 jdk 的核心类库，启动类加载器 Java 代码获取不到；

/*** 类的加载器测试*/@Testpublic void testClassLoader() throws Exception {ClassLoader loader1 = this.getClass().getClassLoader();// 获取系统类加载器：sun.misc.Launcher$AppClassLoader@7852e922System.out.println(loader1);ClassLoader loader2 = loader1.getParent();// 获取系统类加载器的父类，扩展类加载器：sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@330bedb4System.out.println(loader2);ClassLoader loader3 = loader2.getParent();// 获取扩展类的加载器的父类为null,说明引导类加载器无法在代码中获取System.out.println(loader3);Class clazz1 = User.class;ClassLoader loader4 = clazz1.getClassLoader();// 普通类用系统类加载器加载：sun.misc.Launcher$AppClassLoader@7852e922System.out.println(loader4);Class clazz2 = Class.forName("java.lang.String");ClassLoader loader5 = clazz2.getClassLoader();// String类是jdk的核心类库，用引导类加载器加载，返回null，说明类加载器无法在代码中获取System.out.println(loader5);}

运行结果：

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@7852e922
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@330bedb4
null
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@7852e922
null

2、类加载器的应用案例

1、获取 Java 包里的配置文件

@Testpublic void test() throws IOException {// 类加载器的应用，获取java包里的配置文件，但是不能获取工程目录下的文件ClassLoader loader = this.getClass().getClassLoader();InputStream is = loader.getResourceAsStream("configs//jdbc.properties");Properties properties = new Properties();properties.load(is);is.close();String user = properties.getProperty("user");System.out.println(user);String pwd = properties.getProperty("pwd");System.out.println(pwd);// 文件名不一定是properties后缀，也可以是txt等InputStream is1 = loader.getResourceAsStream("configs//jdbc.txt");Properties properties1 = new Properties();properties1.load(is1);is1.close();String user1 = properties1.getProperty("user");System.out.println(user1);String pwd1 = properties1.getProperty("pwd");System.out.println(pwd1);}

配置文件内容：

运行结果：

properties
jdbc.properties
txt
jdbc.txt

2、获取工程下的配置文件

上面的类加载器获取 java 包里的配置文件，但是不能获取工程目录下的文件，要想获取工程目录下的文件，可以使用如下的代码：

@Testpublic void test2() throws IOException {// 工程下的文件获取，文件名不一定是properties后缀，也可以是txt等InputStream is = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("jdbc2.properties")));Properties pro = new Properties();pro.load(is);is.close();System.out.println(pro.getProperty("user"));System.out.println(pro.getProperty("pwd"));}

运行结果：

root
root123

四、Java 反射初体验

下面一个例子用来演示如何通过 Java 的反射机制，动态创建 User 类对象，并调用 User 类对象的属性赋值以及调用它的方法。

/*** 反射的初步体验*/@Testpublic void TestReflection() throws Exception {Class<?> clazz = Class.forName("com.jpm.reflection.User");// 创建运行时类User的对象Object user = clazz.newInstance();System.out.println(user);// 通过反射调用运行时类的指定public属性Field f1 = clazz.getField("name");f1.set(user, "JPM");System.out.println(user);// 通过反射调用运行时类的指定private属性Field f2 = clazz.getDeclaredField("age");f2.setAccessible(true); // 为私有属性赋值f2.set(user, 18);System.out.println(user);// 通过反射调用运行时类的指定方法Method m1 = clazz.getMethod("show");m1.invoke(user);Method m2 = clazz.getMethod("display", String.class);m2.invoke(user, "BJ");}/*** User类，用于演示反射*/
public class User {public String name;private int age;// 创建类时尽量写一个空参的构造器public User() {super();}public User(String name) {super();this.name = name;}public User(String name, int age) {super();this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "User [name=" + name + ", age=" + age + "]";}public void show() {System.out.println("show method run!");}public void display(String address) {System.out.println("display method run，address=" + address);}
}

运行结果：

User [name=null, age=0]
User [name=JPM, age=0]
User [name=JPM, age=18]
show method run!
display method run，address=BJ

本文主要介绍了反射的概念、反射的源头 Class 类、类的 3 种加载器、类加载器ClassLoader 的应用场景、用Java 反射获取用户自定义类User，初步体验了 Java 反射机制的魅力。

后面我会用 2 篇文章来说明 Java 反射机制的深入体验，反射的高级应用动态代理的实现，敬请期待......