java反射机制原理详解_java反射机制的详细讲解
一 , 什么是java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。
1.意义
首先,反射机制极大的提高了程序的灵活性和扩展性,降低模块的耦合性,提高自身的适应能力。
其次,通过反射机制可以让程序创建和控制任何类的对象,无需提前硬编码目标类。
再次,使用反射机制能够在运行时构造一个类的对象、判断一个类所具有的成员变量和方法、调用一个对象的方法。
最后,反射机制是构建框架技术的基础所在,使用反射可以避免将代码写死在框架中。
正是反射有以上的特征,所以它能动态编译和创建对象,极大的激发了编程语言的灵活性,强化了多态的特性,进一步提升了面向对象编程的抽象能力.
2.原理
反射机制(Reflection)是Java提供的一项较为高级的功能,它提供了一种动态功能,而此功能的体现在于通过反射机制相关的API就可以获取任何Java类的包括属性、方法、构造器、修饰符等信息。元素不必在JVM运行时进行确定,反射可以使得它们在运行时动态地进行创建或调用。反射技术在中间件领域应用得较多。
二 .实践说明
通过反射Student类的属性和方法
Student类的代码:
package reflect;public class Student { //公有 的姓名 public String name="小明"; //公有 的年级 public String grade; //受保护的 年龄 protected int age; //私有的学分 private double credit=99.9; //默认的课程 String course; //无参构造方法 public Student(){ } //有参构造方法 public Student(String name) { this.name = name; } //公有的方法 public void getName(String name){ System.out.println("获取姓名:方法调用了"+name); } //私有方法 private void getGrade(){ System.out.println("年级方法调用了"); } //受保护方法 protected int getCredit(int num){ System.out.println("获取学分:"+num); return num; } @Override public String toString() { return "Student{" + "name='" + name + ''' + ", grade='" + grade + ''' + ", age=" + age + ", credit='" + credit + ''' + ", course='" + course + ''' + '}'; }}
通过反射获取类的对象
主方法的运行
import reflect.Student;public class Main { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { //1.获取Class对象 //获取类对象的第一种方式 Class stu = Class.forName("reflect.Student"); System.out.println("获取类的对象1::"+stu); //获取类对象的第二种方式 Class stu2 = Student.class; System.out.println("获取类的对象2::"+stu); //获取类对象的第三种方式 Class stu3 = new Student().getClass(); System.out.println("获取类的对象3::"+stu); System.out.println(stu==stu2);//输出true System.out.println(stu==stu3);//输出true }}
抛出异常:ClassNotFoundException 意思是没有找到类的异常
运行结果:
解释一下,在一个JVM中,一种类,只会有一个类对象存在。所以以上三种方式取出来的类对象,都是一样的。
通过反射获取Student属性
import reflect.Student;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;public class Main { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException { //1.获取Class对象 //获取类对象的第一种方式 Class stu = Class.forName("reflect.Student"); System.out.println("获取类的对象1::"+stu); //2.获取字段 System.out.println("************获取所有公有的字段********************"); Field[] fieldArray = stu.getFields(); //遍历属性 for(Field f : fieldArray){ System.out.println("获取所有公有的字段"+f); } System.out.println("************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************"); fieldArray = stu.getDeclaredFields(); for(Field f : fieldArray){ System.out.println("获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的):"+f); } System.out.println("*************获取公有字段**并调用***********************************"); Field field = stu.getField("name"); System.out.println("调用姓名"+field); //获取一个对象 Object obj = stu.getConstructor().newInstance(); System.out.println("设置属性之前:" + field.getName() + "===" + field.get(obj)); //为字段设置值 field.set(obj, "小明"); //验证 Student stuObj = (Student)obj; System.out.println("设置属性之后:" + field.getName() + "===" + field.get(obj)); System.out.println("**************获取私有字段****并调用********************************"); Field credit = stu.getDeclaredField("credit"); System.out.println("获取私有字段****并调用"+credit); credit.setAccessible(true);//暴力反射,解除私有限定 System.out.println("设置属性之前:" + credit.getName()+"===" + credit.get(obj)); credit.set(obj, 999); System.out.println("设置属性之后:" + credit.getName() + "===" + credit.get(obj)); }}
运行结果
通过反射获取类的方法
import reflect.Student;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;public class Main { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException { //1.获取Class对象 //获取类对象的第一种方式 Class stu = Class.forName("reflect.Student"); System.out.println("获取类的对象1::"+stu); //2.获取所有公有方法 //获取一个对象 Object obj = stu.getConstructor().newInstance(); System.out.println("***************获取所有的”公有“方法*******************"); Method[] methodArray = stu.getMethods(); for(Method m : methodArray){ System.out.println("获取所有公有方法"+m); } System.out.println("***************获取所有的方法,包括私有的*******************"); methodArray = stu.getDeclaredMethods(); for(Method m : methodArray){ System.out.println("获取所有的方法,包括私有的"+m); } System.out.println("***************获取公有的getName()方法*******************"); Method m = stu.getMethod("getName",String.class); System.out.println("获取公有的getName"+m); //设计值 m.invoke(obj, "小"); System.out.println("***************获取私有的getCredit()方法******************"); m = stu.getDeclaredMethod("getCredit",int.class); System.out.println("获取私有的getCredit()方法:"+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("返回值学分:" + result); }}
反射方法运行结果:
使用到的异常:
ClassNotFoundException : 没有找到类的异常NoSuchMethodException: 没有找到方法的异常IllegalAccessException : 没有访问权限的异常InvocationTargetException :包装由调用方法或构造方法所抛出异常的受查异常InstantiationException: 指不能实例化某个对象
与Java反射相关的类如下:
- Class类 代表类的实体,在运行的Java应用程序中表示类和接口
- Field类 代表类的成员变量(成员变量也称为类的属性)
- Method类 代表类的方法
- Constructor类 代表类的构造方法
动态代理的时候也可以用到反射等。比如aop。
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