Java:反射 reflection ( 概念+相关类+使用方法)

文章目录

一、反射(reflection)
- 1.概念
- - - - 优点：
        缺点
- 2.反射的相关类
- - 1.Class类
  - - - 1.**反射机制的起源**
      - 2.获得类相关的方法
      - 3.获得类中属性的相关方法
      - 4.获得类中注解相关的方法
      - 5.获得类中构造器相关的方法
      - 6.获得类中方法相关的方法
  - 2.获取Class对象的三种方法：
  - - - 1.使用 Class.forName("类的全路径名");
        2.使用 .class 方法。
        3.使用类对象的 getClass() 方法

一、反射(reflection)

1.概念

Java的反射机制是在运行状态中，可以知道任何一个类的所有属性和方法
可以调用任意一个对象的任意方法和属性
拿到之后就可以进行修改
反射就是动态获取信息、动态调用对象方法的一种功能

优点：

可以获得一个类的所有属性和方法，进行调用、修改。反射运用在很多主流框架
提高灵活性和扩展性，降低耦合

缺点

导致效率降低
可读性差，不好维护

2.反射的相关类

类名	用途
Class类	代表类的实体，在运行的Java程序中表示类的接口
Field类	代表类的成员变量、类的属性
Method类	代表类的方法
Constructor类	代表类的构造方法

1.Class类

1.反射机制的起源

Java文件被编译后会生成.class文件
.class文件会被JVM解析成一个对象：java.long.Class
在运行时，每个java文件最终会变成Class类对象的一个实例
通过反射，获取、添加、修改这个类的属性和方法，成为一个动态的类

2.获得类相关的方法

方法	用途
getClassLoader()	获得类的加载器
getDeclaredClasses()	返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象(包括私有的)
forName(String className)	根据类名返回类的对象
newInstance()	创建类的实例
getName()	获得类的完整路径名字

在这里插入图片描述

获取Class对象，通过newInstans方法创建类的实例

    public static void reflectNewInstance() {        Class<?> classStudent = null;try {classStudent = Class.forName("reflect.Student");//获取Class对象Student student = (Student) classStudent.newInstance();//强转，向下转向System.out.println(student);//Student{name='小明', age=20}} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (InstantiationException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (IllegalAccessException e) {throw new RuntimeException(e);}  }

newInstans方法会抛出 InstantiationException, IllegalAccessException两个异常
方法的返回值是T,被擦除成了Object,所以要进行强制类型转换

3.获得类中属性的相关方法

（以下方法返回值为Field相关)

方法	用途
getField(String name)	获得某个公有的属性对象
getFields()	获得所有公有的属性对象
getDeclaredField(String name)	获得某个属性对象
getDeclaredFields()	获得所有属性对象

    // 反射私有属性public static void reflectPrivateField() {Class<?> classStudent = null;try {classStudent = Class.forName("reflect.Student");Field field = classStudent.getDeclaredField("name");field.setAccessible(true);//进行确定Student student = (Student) classStudent.newInstance();field.set(student,"王大锤");System.out.println(student);//Student{name='王大锤', age=20}} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (NoSuchFieldException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (InstantiationException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (IllegalAccessException e) {throw new RuntimeException(e);}}

4.获得类中注解相关的方法

方法	用途
getAnnotation(Class annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象
getAnnotations()	返回该类所有的公有注解对象
getDeclaredAnnotation(Class annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
getDeclaredAnnotations()	返回该类所有的注解对象

5.获得类中构造器相关的方法

（以下方法返回值为Constructor相关）

方法	用途
getConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors()	获得该类的所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors()	获得该类所有构造方法

在这里插入图片描述

同理，获得该类中与参数类型匹配的构造方法
要传入对应构造方法中，参数类型的class对象

		  classStudent = Class.forName("reflect.Student");//获取Class对象Constructor<?> constructor = classStudent.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);//获得该类中与参数类型匹配的构造方法

在这里插入图片描述

这里是 constructor的newInstance()方法，传入初始化的参数列表
添加对应的异常，并且进行强转
因为是私有的构造方法，所以要调用setAccessible(true)方法，填上true 体现安全性（需要确认）
反射打破了封装机制

 public static void reflectPrivateConstructor()   {      Class<?> classStudent = null;try {classStudent = Class.forName("reflect.Student");//获取Class对象Constructor<?> constructor = classStudent.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);//获得该类中与参数类型匹配的构造方法constructor.setAccessible(true);Student student = (Student) constructor.newInstance("小红", 18);//这里是 constructor的newInstance()方法System.out.println(student);//Student{name='小红', age=18}} catch (NoSuchMethodException e) {e.printStackTrace();} catch (ClassNotFoundException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (InvocationTargetException e) {} catch (InstantiationException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (IllegalAccessException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

6.获得类中方法相关的方法

（以下方法返回值为Method相关）

方法	用途
getMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)	获得该类某个公有的方法
getMethods()	获得该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)	获得该类某个方法
getDeclaredMethods()	获得该类所有方法

    // 反射私有方法public static void reflectPrivateMethod() {Class<?> classStudent = null;try {classStudent = Class.forName("reflect.Student");Method method = classStudent.getDeclaredMethod("function", String.class);method.setAccessible(true);Student student = (Student) classStudent.newInstance();method.invoke(student,"不要吃");//不要吃} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (NoSuchMethodException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (InstantiationException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (IllegalAccessException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (InvocationTargetException e) {throw new RuntimeException(e);}}

2.获取Class对象的三种方法：

1.使用 Class.forName(“类的全路径名”);

静态方法，前提是知道类的全路径名。

在这里插入图片描述

        Class<?> C1 = null;try {C1 = Class.forName("reflect.Student");} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}

forName会抛出 ClassNotFoundException异常， ClassNotFoundException继承于Exception
所以默认是一个受查异常（编译时异常），需要进行处理（JVM/手动抓取）

2.使用 .class 方法。

 Class<Student> C2 = Student.class;

仅适合在编译前就已经明确要操作的 Class

3.使用类对象的 getClass() 方法

        Student student = new Student();Class<? extends Student> C3 = student.getClass();System.out.println(C1 == C2);//trueSystem.out.println(C1 == C3);//true