Java 什么是反射及反射的应用

一，概述

JAVA反射机制是在运行状态中，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；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

以下主要介绍通过反射获取私有的和公共的构造方法、成员变量、方法；

二，获取任意类的字节码对象的几种方式

Class类：
Class 类的实例对象表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口；也就是jvm中有很多的实例，每个类都有唯一的字节码对象（Class对象）；通过唯一的字节码对象就可以反射任意一个类中的构造，成员变量和方法；
Class 类没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机自动构造的；我们不需要创建，JVM已经帮我们创建了；
Class 对象用于提供类本身的信息，比如有几种构造方法，有多少属性，有哪些普通方法；

三种方式获取的字节码对象是同一个；


private static void demo1() throws ClassNotFoundException {//第一种Class clazz = Class.forName("com.ang.Teacher");//第二种Class clazz2 = Teacher.class;Teacher t = new Teacher();//第三种Class clazz3 = t.getClass();System.out.println(clazz == clazz2);System.out.println(clazz2 == clazz3);
}

举例

以下是说明反射使用时，用到的被反射对象；

被反射的对象：根据具体情况修改构造类型（私有的：private和公共的：public），各种情况都有注释；

public class Teacher {private String name;private int age;// private Teacher(){
//
//  }public Teacher(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 "Teacher [name=" + name + ", age=" + age + "]";}private int add(int a,int b){return a+b;}}

三，获取有参，无参构造

获取构造方法步骤

1，首先获取要反射类的字节码对象(Class)

2，通过字节码对象获取有参或无参构造器Constructor

获取public类型有参构造

private static void demo2() throws ClassNotFoundException,NoSuchMethodException, InstantiationException,IllegalAccessException, InvocationTargetException {Class clazz = Class.forName("com.ang.Teacher");//通过Teacher空参构造创建对象，如果没用空参构造就会报错;而且必须是public类型的空参构造方法；//Teacher t = (Teacher) clazz.newInstance(); //如果没有空参构造或者空参构造是私有的不能使用此方法获取对象//通过有参构造获取对象，有参构造必须是public类型的Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class); //获取有参构造器Teacher t = (Teacher) c.newInstance("李四",50);//通过有参构造创建对象System.out.println(t);
}

获取public类型的无参构造

private static void demo3() throws ClassNotFoundException,NoSuchMethodException, InstantiationException,IllegalAccessException, InvocationTargetException {Class clazz = Class.forName("com.ang.Teacher");Constructor c = clazz.getConstructor();//获取public类型的空参构造Teacher t = (Teacher) c.newInstance();//通过空参构造获取对象t.setAge(40);System.out.println(t);
}

获取私有（private）有参构造

private static void demo6() throws ClassNotFoundException,NoSuchMethodException, InstantiationException,IllegalAccessException, InvocationTargetException {Class<?> clazz = Class.forName("com.ang.Teacher");Constructor c = clazz.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);//获取私有有参构造c.setAccessible(true);//去除私有权限Teacher t = (Teacher) c.newInstance("小高",50);System.out.println(t);
}

四，通过反射获取对象

步骤

1，首先获取要反射类的字节码对象(Class)

2，通过字节码对象的newInstanc()方法获取实例对象；（注意：需要类的无参构造是public或者默认生成的）

public构造方法

//通过空参构造获取对象
private static void demo5() throws ClassNotFoundException,InstantiationException, IllegalAccessException {Class<?> clazz = Class.forName("com.ang.Teacher");//空参构造必须是public类型的Teacher t = (Teacher) clazz.newInstance();t.setName("赵敏");System.out.println(t);
}

非public类型构造方法

private static void demo6() throws ClassNotFoundException,NoSuchMethodException, InstantiationException,IllegalAccessException, InvocationTargetException {Class<?> clazz = Class.forName("com.ang.Teacher");Constructor c = clazz.getDeclaredConstructor(); //获取私有构造，方法参数是可变的，所以有参构造直接传入参数类型的字节码对象；c.setAccessible(true);  //去除私有权限Teacher t = (Teacher) c.newInstance();t.setAge(100);System.out.println(t);
}

五，获取私有成员变量（属性值）并修改和使用

步骤

1，首先获取要反射类的字节码对象(Class)

2，根据反射创建实例

3，通过字节码对象中的getField()或者getDeclaredField()方法获取Field(提供有关类或接口的单个成员变量的信息)

4，通过Field就可以修改和使用成员变量了

pubic类型的有参构造是，获取私有成员变量

private static void demo4() throws ClassNotFoundException,NoSuchMethodException, InstantiationException,IllegalAccessException, InvocationTargetException,NoSuchFieldException {Class<?> clazz = Class.forName("com.ang.Teacher");//通过有参构造获取对象，有参构造必须为public类型Constructor c = clazz.getConstructor(String.class,int.class);//字节码阶段，构造方法的参数只能是字节码对象；Teacher t = (Teacher) c.newInstance("王艳",100); //创建实例对象Field field = clazz.getDeclaredField("name");//获取私有成员变量field.setAccessible(true);//去除私有权限field.set(t, "李代理"); //修改私有成员变量的值System.out.println(t);
}

六，获取私有方法

private static void demo7() throws ClassNotFoundException,NoSuchMethodException, InstantiationException,IllegalAccessException, InvocationTargetException {Class<?> clazz = Class.forName("com.ang.Teacher");Constructor c = clazz.getDeclaredConstructor(); //获取私有无参构造c.setAccessible(true); //去除私有权限Teacher t = (Teacher) c.newInstance();//通过私有构造获取实例Method method = clazz.getDeclaredMethod("add", int.class,int.class);//字节码阶段反射有参方法是，需传入参数类型的字节码method.setAccessible(true);  //去除私有权限int num = (Integer) method.invoke(t, 20,8);System.out.println(num);
}

反射常用的几个类：

1，Class：反射的入口，类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。

2，Constructor :提供关于类的单个构造方法的信息以及对它的访问权限。

3，Field ：提供有关类或接口的单个字段的信息，以及对它的动态访问权限。反射的字段可能是一个类（静态）字段或实例字段。

4，Method ：提供关于类或接口上单独某个方法（以及如何访问该方法）的信息。所反映的方法可能是类方法或实例方法（包括抽象方法）。

七，案例

1,通过反射越过泛型检查

private static void demo() throws NoSuchMethodException,IllegalAccessException, InvocationTargetException {List<Integer> list = new ArrayList();list.add(11);list.add(22);Class clazz = list.getClass();Method m = clazz.getMethod("add", Object.class);m.invoke(list, "哈喽");System.out.println(list);
}

打印输出：

[11, 22, 哈喽] //List泛型指定的是Integer，结果通过反射存入了String

2，通过反射写一个通用的设置某个对象的某个属性为指定的值

package com.ang;import java.lang.reflect.Field;public class Tool {public void setProperty(Object obj,String propertyName,Object values) throws Exception{Class clazz = obj.getClass();Field f = clazz.getDeclaredField(propertyName); //暴力反射获取属性f.setAccessible(true);                          //去除私有权限f.set(obj, values);   //修改属性值}
}

private static void demos() throws Exception {Student s = new Student("张无忌", 40);System.out.println(s);Tool t = new Tool();t.setProperty(s, "name", "赵敏");System.out.println(s);}

打印输出：可以看到，把同一个对象中的属性值修改了

Student [name=张无忌, age=40]
Student [name=赵敏, age=40]

package com.ang;public class Student {private String name;private int age;public Student(String name, int age) {super();this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Student [name=" + name + ", 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;}
}

3，写一个Properties格式的配置文件，配置指定类的完整名称。再写一个程序，读取这个Properties配置文件，获得类的完整名称并加载这个类，用反射的方式运行run方法。

指定的类：

package com.ang;
public class Animal {public void run(){System.out.println("欢迎来到动物世界。。。");}
}

properties：name.properties配置文件内容

com.ang.Animal

测试类：

public class Test {public static void main(String[] args) {try {BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("name.properties"));Class clz = Class.forName(br.readLine());Animal a= (Animal) clz.newInstance();a.run();} catch (FileNotFoundException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} catch (ClassNotFoundException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} catch (InstantiationException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}

运行结果：

欢迎来到动物世界。。。