浅谈java的反射机制
java的反射机制
JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个实体类，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方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。
JAVA反射（放射）机制：“程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言”。从这个观点看，Perl，Python，Ruby是动态语言，C++，Java，C#不是动态语言。但是JAVA有着一个非常突出的动态相关机制：Reflection，用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说，Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。
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。
（转图 ）
反射的使用 --------从创建 class 开始
众所周知Java有个Object 类，是所有Java 类的继承根源，其内声明了数个应该在所有Java 类中被改写的方法：hashCode()、equals()、clone()、toString()、getClass()等。其中getClass()返回一个Class 对象。
Class 类十分特殊。它和一般类一样继承自Object，其实体用以表达Java程序运行时的classes和interfaces，也用来表达enum、array、primitive Java types（boolean, byte, char, short, int, long, float, double）以及关键词void。当一个class被加载，或当加载器（class loader）的defineClass()被JVM调用，JVM 便自动产生一个Class 对象。如果您想借由“修改Java标准库源码”来观察Class 对象的实际生成时机（例如在Class的constructor内添加一个println()），这样是行不通的！因为Class并没有public constructor。
Class是Reflection故事起源。针对任何您想探勘的类，唯有先为它产生一个Class 对象，接下来才能经由后者唤起为数十多个的Reflection APIs。这些APIs将在稍后的探险活动中一一亮相。
上述为Class class片段。注意它的private Class() {}，意指不允许任何人经由编程方式产生Class object。只能有JVM创建
*私有构造函数。只有JVM创建类对象。
*不使用此构造函数，并防止生成默认构造函数。
（如果这个类可以随意编译 反射机制 就失去了意义了）
Class 的 获得途径
Student类
package fanshe;public class Student {//**********属性*************//public String name;protected int age;char sex;private String phoneNum;//---------------构造方法-------------------//（默认的构造方法）Student(String str){System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str);}//无参构造方法public Student(){System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。");}//有一个参数的构造方法public Student(char name){System.out.println("性别：" + name);}//有多个参数的构造方法public Student(String name ,int age){System.out.println("姓名："+name+"年龄："+ age);//这的执行效率有问题，以后解决。}//受保护的构造方法protected Student(boolean n){System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n);}//私有构造方法@SuppressWarnings("unused")private Student(int age){System.out.println("私有的构造方法 年龄："+ age);}//**************成员方法***************//public void show1(String s){System.out.println("调用了：公有的，String参数的show1(): s = " + s);}protected void show2(){System.out.println("调用了：受保护的，无参的show2()");}void show3(){System.out.println("调用了：默认的，无参的show3()");}@SuppressWarnings("unused")private String show4(int age){System.out.println("调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = " + age);return "abcd";}@Overridepublic String toString() {return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex+ ", phoneNum=" + phoneNum + "]";}}
package fanshe;
/*** 反射 的基本操作 * @author lqf**/public class RS {public static void main(String[] args) {/*** 获取class对象的三种方式 * 1 Object----》 getClass()* 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* 3 通过Class类的静态方法：forName（String className）(常用)*///第一种方式获取Class对象 Student s1 = new Student();//这一new 产生一个Student对象，一个Class对象。Class<? extends Student> stucClass = s1.getClass(); //获取Class对象System.out.println(stucClass.getName()); //获得class对象的名字 //结果 fanshe.Student//第二种方法 String name = Student.class.getName(); //获得class对象的名字System.out.println(name);//结果 fanshe.Student//第三种方法 需要处理class不存在异常 Class.forName("");try {Class<?> clazz = 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System.out.println(clazz.getName()); //获得class的名字//结果 fanshe.Student} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}}如果第三种方法的 类名没有写全 如：
运行时报错 找不到class文件
注意：在运行期间，一个类 不管这个类实例化多少个对象 在jvm里只有一个Class对象。 即 一个类 对应 一个 class文件
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。
一般都会用第三种，一个字符串可以传入也可写在配置文件中等多种方法。
还有一个方法 没有简绍 即 Class.getSuperclass() 返回该class对象的 父类class文件
2、通过反射获取构造方法并使用：
package fanshe;import java.lang.reflect.Constructor;/*** 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；* * 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)使用此构造函数对象所表示的构造函数创建和初始化构造函数的声明类的新实例，并使用指定的初始化参数。如果底层构造函数所需的形式参数数量为0，则提供的initargs数组的长度可以为0或null。* @author lqf**/
public class Constructors {public static void main(String[] args) throws Exception, SecurityException {try {//加载Class对象 Class<?> clazz = Class.forName("fanshe.Student");//获取所有公有构造方法 System.out.println("**********************所有公有构造方法*********************************");Constructor<?>[] constructors = clazz.getConstructors();for(Constructor constructor : constructors) {System.out.println(constructor);}System.out.println("************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************");Constructor<?>[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();for(Constructor constructor : declaredConstructors) {System.out.println(constructor);}System.out.println("*****************获取公有、无参的构造方法*******************************");Constructor con = clazz.getConstructor(null);System.out.println("con = " + con);//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.class//2>、返回的是描述这个无参构造函数的类对象。//调用构造方法Object obj = con.newInstance(); //等价于 System.out.println("obj = " + obj); //obj = fanshe.Student@7852e922System.out.println("******************获取私有构造方法，并调用*******************************");con = clazz.getDeclaredConstructor(char.class);System.out.println(con);//调用构造方法con.setAccessible(true);//暴力访问(忽略掉访问修饰符)obj = con.newInstance('女');} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}}**********************所有公有构造方法*********************************
public fanshe.Student(java.lang.String,int)
public fanshe.Student()
public fanshe.Student(char)
************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************
private fanshe.Student(int)
protected fanshe.Student(boolean)
public fanshe.Student(java.lang.String,int)
fanshe.Student(java.lang.String)
public fanshe.Student()
public fanshe.Student(char)
*****************获取公有、无参的构造方法*******************************
con = public fanshe.Student()
调用了公有、无参构造方法执行了。。。
obj = Student [name=null, age=0, sex= ，PhoneNum=null]
******************获取私有构造方法，并调用*******************************
public fanshe.Student(char)
性别：女package fanshe;import java.lang.reflect.Field;import javax.activation.FileDataSource;/*** * 获取成员变量并调用：* Filed* 1.批量的* 1).Field[] getFields():获取所有的"公有字段"* 2).Field[] getDeclaredFields():获取所有字段，包括：私有、受保护、默认、公有；* 2.获取单个的：* 1).public Field getField(String fieldName):获取某个"公有的"字段；* 2).public Field getDeclaredField(String fieldName):获取某个字段(可以是私有的)* * 设置字段的值：* Field --> public void set(Object obj,Object value):* 参数说明：* 1.obj:要设置的字段所在的对象；* 2.value:要为字段设置的值；* * Field:字段提供关于类或接口的单个字段的信息和动态访问。反射字段可以是类(静态)字段，也可以是实例字段。字段允许在get或set访问操作期间发生扩展转换，但如果发生按顺序转换，则抛出IllegalArgumentException。* @author lqf**/
public class Fields {public static void main(String[] args) throws Exception {//1.获取Class对象Class<?> clazz = Class.forName("fanshe.Student");//2.获取字段System.out.println("************获取所有公有的字段********************");Field[] fields = clazz.getFields();for (Field field : fields) {System.out.println(field);}System.out.println("************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************");Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();for (Field field : declaredFields) {System.out.println(field);}System.out.println("*************获取公有字段**并调用***********************************");Field field = clazz.getField("name");System.out.println(field);//获取一个对象 Object object = clazz.getConstructor().newInstance(); //从公共的无参构造 获取实例对象//为字段设置值 field.set(object, "lqp");//验证 Student student=(Student) object; //转化成 student对象 System.out.println("验证姓名："+student.name);System.out.println("*************获得私有字段 并调用*************");Field declaredField = clazz.getDeclaredField("phoneNum");System.out.println(declaredField);declaredField.setAccessible(true);//暴力反射，解除私有限定declaredField.set(object, "12145");System.out.println("验证电话"+student);}}
************获取所有公有的字段********************
public java.lang.String fanshe.Student.name
************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************
public java.lang.String fanshe.Student.name
protected int fanshe.Student.age
char fanshe.Student.sex
private java.lang.String fanshe.Student.phoneNum
*************获取公有字段**并调用***********************************
public java.lang.String fanshe.Student.name
调用了公有、无参构造方法执行了。。。
验证姓名：lqp
*************获得私有字段 并调用*************
private java.lang.String fanshe.Student.phoneNum
验证电话Student [name=lqp, age=0, sex= , phoneNum=12145]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, "lqp");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "lqp"
第一个参数：要传入设置的对象，第二个参数：要传入实参
成员方法的反射
package fanshe;import java.lang.reflect.Method;/*** 获取成员方法并调用：* * 1.批量的：* public Method[] getMethods():获取所有"公有方法"；（包含了父类的方法也包含Object类） 倒序* public Method[] getDeclaredMethods():获取所有的成员方法，包括私有的(不包括继承的) 倒序* 2.获取单个的：* public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes):* 参数：* name : 方法名；* Class ... : 形参的Class类型对象* public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)* * 调用方法：* Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args):* 参数说明：* obj : 要调用方法的对象；* args:调用方式时所传递的实参；* @author lqf**/
public class MethodClass {public static void main(String[] args) throws Exception {//获取Class对象 Class<?> clazz = Class.forName("fanshe.Student");//获取所有的公有方法 System.out.println("***************获取所有的“公有”方法 包括父类的方法（object）*******************");Method[] methods = clazz.getMethods();for (Method method : methods) {System.out.println(method);}System.out.println("***************获取所有的方法，包括私有的*******************");Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();for (Method method : declaredMethods) {System.out.println(method);}System.out.println("***************获取公有的show1()方法*******************"); Method method = clazz.getMethod("show1", String.class); System.out.println(method);//实例化一个student对象Object object = clazz.newInstance(); //==公有 无参构造的方法 // Object newInstance = clazz.getConstructor().newInstance();method.invoke(object, "lqp");System.out.println("获取show2()的方法");Method method2 = clazz.getDeclaredMethod("show2",null);method2.invoke(object, null);System.out.println("***************获取私有的show4()方法******************");Method m = clazz.getDeclaredMethod("show4", int.class);System.out.println(m);m.setAccessible(true);//解除私有限定 不然无法访问 Object result = m.invoke(object, 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);}}
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);
无参方法
形参类型可以写为null 不建议
Method method2 = clazz.getDeclaredMethod("show2",null);
method2.invoke(object, null);
可以不写 最好是不写
System.out.println("获取show2()的方法");
Method method2 = clazz.getDeclaredMethod("show2");
method2.invoke(object);
***************获取所有的“公有”方法 包括父类的方法（object）*******************
public java.lang.String fanshe.Student.toString()
public void fanshe.Student.show1(java.lang.String)
public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
public native int java.lang.Object.hashCode()
public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
public final native void java.lang.Object.notify()
public final native void java.lang.Object.notifyAll()
***************获取所有的方法，包括私有的*******************
public java.lang.String fanshe.Student.toString()
private java.lang.String fanshe.Student.show4(int)
protected void fanshe.Student.show2()
public void fanshe.Student.show1(java.lang.String)
void fanshe.Student.show3()
***************获取公有的show1()方法*******************
public void fanshe.Student.show1(java.lang.String)
调用了公有、无参构造方法执行了。。。
调用了：公有的，String参数的show1(): s = lqp
获取show2()的方法
调用了：受保护的，无参的show2()
***************获取私有的show4()方法******************
private java.lang.String fanshe.Student.show4(int)
调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = 20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
package fanshe;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;/*** 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* @author lqf**/
public class Demo1 {public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {/*** 通过反射越过泛型检查* * 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？*/ArrayList<String> list= new ArrayList<>();list.add("aixxx");list.add("sas");//list.add(100); 报错 Class<? extends ArrayList> clazz = list.getClass();Method method = clazz.getMethod("add",Object.class); //即 通过反射 将参数类型 扩大 从而越过泛型的检查method.invoke(list, 100);/* // 注意 如果是 String的话 在加载到100 的时候 会报错 会检测到 类型不对for (String string : list) {System.out.println(string);}*/for (Object string : list) {System.out.println(string);}
}
}
aixxx
sas
100
如果是String for (String string : list) {System.out.println(string);}aixxx
sas
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.Stringat fanshe.Demo1.main(Demo1.java:30)反射方法的其它使用之---通过反射运行配置文件内容
student类：
public class Student {
public void show(){
System.out.println("is show()");
}
}
配置文件以txt文件为例子（pro.txt）：
className = cn.fanshe.Student
methodName = show
测试类：
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;
/*
* 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
* 我们只需要将新类发送给客户端，并修改配置文件即可
*/
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//通过反射获取Class对象
Class stuClass = Class.forName(getValue("className"));//"cn.fanshe.Student"
//2获取show()方法
Method m = stuClass.getMethod(getValue("methodName"));//show
//3.调用show()方法
m.invoke(stuClass.getConstructor().newInstance());
}
//此方法接收一个key，在配置文件中获取相应的value
public static String getValue(String key) throws IOException{
Properties pro = new Properties();//获取配置文件的对象
FileReader in = new FileReader("pro.txt");//获取输入流
pro.load(in);//将流加载到配置文件对象中
in.close();
return pro.getProperty(key);//返回根据key获取的value值
}
}
控制台输出：
is show()
需求：
当我们升级这个系统时，不要Student类，而需要新写一个Student2的类时，这时只需要更改pro.txt的文件内容就可以了。代码就一点不用改动
要替换的student2类：
public class Student2 {
public void show2(){
System.out.println("is show2()");
}
}
配置文件更改为：
className = cn.fanshe.Student2
methodName = show2
控制台输出：
is show2();
最后不妨在 看一下 反射的功能吧
Java反射机制主要提供了以下功能： 在运行时判断任意一个对象所属的类；在运行时构造任意一个类的对象；在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法；在运行时调用任意一个对象的方法；生成动态代理。
有时候我们说某个语言具有很强的动态性，有时候我们会区分动态和静态的不同技术与作法。我们朗朗上口动态绑定（dynamic binding）、动态链接（dynamic linking）、动态加载（dynamic loading）等。然而“动态”一词其实没有绝对而普遍适用的严格定义，有时候甚至像面向对象当初被导入编程领域一样，一人一把号，各吹各的调。
一般而言，开发者社群说到动态语言，大致认同的一个定义是：“程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言”。从这个观点看，Perl，Python，Ruby是动态语言，C++，Java，C#不是动态语言。
尽管在这样的定义与分类下Java不是动态语言，它却有着一个非常突出的动态相关机制：Reflection。这个字的意思是“反射、映象、倒影”，用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说，Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。这种“看透class”的能力（the ability of the program to examine itself）被称为introspection（内省、内观、反省）。Reflection和introspection是常被并提的两个术语。
参考文章
https://blog.csdn.net/sinat_38259539/article/details/71799078
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