Java之反射操作

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Java反射

编译期是指把源码交给编译器编译成计算机可以执行的文件的过程。在 Java 中也就是把 Java 代码编成 class 文件的过程。编译期只是做了一些翻译功能，并没有把代码放在内存中运行起来，而只是把代码当成文本进行操作，比如检查错误。

运行期是把编译后的文件交给计算机执行，直到程序运行结束。所谓运行期就把在磁盘中的代码放到内存中执行起来。

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。

实现 Java 反射机制的类都位于 java.lang.reflect 包中，java.lang.Class 类是 Java 反射机制 API 中的核心类

java.lang.reflect 包提供了反射中用到类

  • Field 类：提供类或接口中成员变量信息。
  • Method 类：提供类或接口成员方法信息。
  • Constructor 类：提供类的构造方法信息
  • Array 类：提供了动态创建和访问 Java 数组的方法。
  • Modifier 类：提供类和成员访问修饰符信息。

Class类

java.lang.Class 类是实现反射的关键所在，Class 类的一个实例表示 Java 的一种数据类型，包括类、接口、枚举、注解（Annotation）、数组、基本数据类型和 void。Class 没有公有的构造方法，Class 实例是由 JVM 在类加载时自动创建的; VM在执行Java程序的时候，并不是一次性把所有用到的class全部加载到内存，而是第一次需要用到class时才加载

获取Class实例的三个方法

  • 直接通过一个class的静态变量class获取
  • 如果我们有一个实例变量，可以通过该实例变量提供的getClass()方法获取
  • 如果知道一个class的完整类名，可以通过静态方法Class.forName()获取
Class cls1 = String.class;  // 返回 class java.lang.String
Class cls2 = "str".getClass(); // 返回 class java.lang.String
Class cls3 = Class.forName("java.lang.String"); // 返回 class java.lang.String

// 获取基本信息
System.out.println(cls1.getName()); // java.lang.String
System.out.println(cls1.getSuperclass()); //class java.lang.Object

其它常用方法

  • Package getPackage() 获取该类的存放路径
  • Class getSuperclass() 获取该类继承的类
  • Class[] getlnterfaces() 获取该类实现的所有接口
  • Class[] getClasses() 获取所有权限为 public 的内部类
  • Class[] getDeclaredClasses() 获取所有内部类
  • Class getDeclaringClass() 如果该类为内部类，则返回它的成员类，否则返回 null

反射Field类

获取Field字段

  • Field getField(name)：根据字段名获取某个public的field（包括父类）
  • Field getDeclaredField(name)：根据字段名获取当前类的某个field（不包括父类）
  • Field[] getFields()：获取所有public的field（包括父类）
  • Field[] getDeclaredFields()：获取当前类的所有field（不包括父类）

Field类的方法

Field类方法 说明
getName() 获得该成员变量的名称
getType() 获取表示该成员变量的 Class 对象
get(Object obj) 获得指定对象 obj 中成员变量的值，返回值为 Object 类型
set(Object obj, Object value) 将指定对象 obj 中成员变量的值设置为 value
getlnt(0bject obj) 获得指定对象 obj 中成员类型为 int 的成员变量的值
setlnt(0bject obj, int i) 将指定对象 obj 中成员变量的值设置为 i
setFloat(Object obj, float f) 将指定对象 obj 中成员变量的值设置为 f
getBoolean(Object obj) 获得指定对象 obj 中成员类型为 boolean 的成员变量的值
setBoolean(Object obj, boolean b) 将指定对象 obj 中成员变量的值设置为 b
getFloat(Object obj) 获得指定对象 obj 中成员类型为 float 的成员变量的值
setAccessible(boolean flag) 此方法可以设置是否忽略权限直接访问 private 等私有权限的成员变量
getModifiers() 获得可以解析出该方法所采用修饰符的整数 
// 要反射的类
public  class People{
    public  String name;
    private  int age = 1;
    protected String sex = "男";

    public  People(String name){
        this.name = name;
    }

    // static 作用域方法
    static void staticM() {
        System.out.println("静态方法");
    }
    public void publicM(){
        System.out.println("公共方法");
    }
    private void privateM(){
        System.out.println("私有方法");
    }
    protected void protectedM(){
        System.out.println("受保护的方法");
    }
}

// 反射操作
import java.lang.reflect.Field;
public class Main {
    public  static  void main(String[] args){
        /**
         * 因为反射机制是在运行状态中
         * 所以在编写时用了try catch 防止编译报错
         */
        try{
            Test t = new Test("测试类");
            Class clst = t.getClass();
            /**
             * 获取字段操作
             */
            Field name = clst.getField("name"); // 获取公共name字段
            Field age =  clst.getDeclaredField("age"); // 获取私有字段age
            Field[] fieldAry = clst.getDeclaredFields(); // 获取所有字段（getDeclaredFields包括父类）
            for(Field item:fieldAry){ // 遍历
                System.out.println(item);
            }
            try {
                System.out.println(name.getType()); // class java.lang.String
                System.out.println(name.get(t)); // 测试类
                name.set(t, "修改name");
                System.out.println(name.get(t)); // 修改name
                
                 // 设置后私有属性age就可以通过反射进行修改值了
                age.setAccessible(true); 
                age.setInt(t,1000);
                System.out.println(age.get(t));

            }catch (IllegalAccessException e){
                e.printStackTrace();
            }
        catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

反射Method类

获取Method方法

  • Method getMethod(name, Type.Class...)：获取某个public的Method（包括父类）
  • Method getDeclaredMethod(name,Type.Class...)：获取当前类的某个Method（不包括父类）
  • Method[] getMethods()：获取所有public的Method（包括父类）
  • Method[] getDeclaredMethods()：获取当前类的所有Method（不包括父类）

Method类的方法

Method类方法 说明
getName() 获得该成员变量的名称
getParameterType() 按照声明顺序以 Class 数组的形式返回该方法各个参数的类型
getReturnType() 以 Class 对象的形式获得该方法的返回值类型
getExceptionTypes() 以 Class 数组的形式获得该方法可能抛出的异常类型
invoke(Object obj,Object...args) 利用 args 参数执行指定对象 obj中的该方法，返回值为 Object 类型
isVarArgs() 查看该方法是否允许带有可变数量的参数，如果允许返回 true，否则返回 false
getModifiers() 获得可以解析出该方法所采用修饰符的整数 
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 因为反射机制是在运行状态中
 * 所以在编写时用了throws Exception
 */
public  static  void main(String[] args) throws Exception{
    People t = new People("测试类");
    Class clst = t.getClass();

    Method m1 = clst.getMethod("publicM",String.class,int.class); // 获取Public publicM方法
    Method[] dms = clst.getDeclaredMethods(); //当前类的所有Method（不包括父类）

   System.out.println(m1);
   System.out.println(dms);
   System.out.println(m1.getName()); // publicM
   System.out.println(m1.getReturnType()); // void
   m1.invoke(t,"第一个参数",1); // 执行publicM 方法并传入相应参数

  //按照声明顺序以 Class 数组的形式返回该方法各个参数的类型
   for(Class item:m1.getParameterTypes()){
      System.out.println(item);
      // class java.lang.String
      // int
   }
}

反射Constructor类

获取Constructor

  • getConstructor(Class...)：获取某个public的Constructor；
  • getDeclaredConstructor(Class...)：获取某个Constructor；
  • getConstructors()：获取所有public的Constructor；
  • getDeclaredConstructors()：获取所有Constructor。

**如果是访问指定的构造方法，需要根据该构造方法的入口参数的类型来访问。**例如，访问一个入口参数类型依次为 int 和 String 类型的构造方法，下面的两种方式均可以实现。

objectClass.getDeclaredConstructor(int.class,String.class);
objectClass.getDeclaredConstructor(new Class[]{int.class,String.class});

Constructor类的方法

Constructor类方法 说明
isVarArgs() 查看该构造方法是否允许带可变数量的参数，如果允许，返回 true，否则返回
false
getParameterType() 按照声明顺序以 Class 数组的形式返回该方法各个参数的类型
getExceptionTypes() 以 Class 数组的形式获得该方法可能抛出的异常类型
newInstance(Object … initargs) 通过该构造方法利用指定参数创建一个该类型的对象，如果未设置参数则表示采用默认无参的构造方法
setAccessiable(boolean flag) 如果该构造方法的权限为private，默认为不允许通过反射利用netlnstance()方法创建对象。如果先执行该方法，并将入口参数设置为 true，则允许创建对象
getModifiers() 获得可以解析出该构造方法所采用修饰符的整数 
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.Constructor;

public  static  void main(String[] args) throws Exception{
    People t = new People("测试类");
    Class clst = t.getClass();

    Constructor cola = clst.getConstructor(String.class); //public People(java.lang.String)
    Constructor[] co1 = clst.getDeclaredConstructors(); // 获取所有构造函数
    for(Constructor item:co1){ // 遍历
        System.out.println(item);
    }

    int modifiers = cola.getModifiers(); //构造方法修饰符的整数
    System.out.println(Modifier.isPublic(modifiers)); // true
    System.out.println(cola.getName()); // People
}

反射Modifie类

Modifie类方法 说明
isStatic(int mod) 如果使用 static 修饰符修饰则返回 true，否则返回 false
isPublic(int mod) 如果使用 public 修饰符修饰则返回 true，否则返回 false
isProtected(int mod) 如果使用 protected 修饰符修饰则返回 true，否则返回 false
isPrivate(int mod) 如果使用 private 修饰符修饰则返回 true，否则返回 false
isFinal(int mod) 如果使用 final 修饰符修饰则返回 true，否则返回 false
toString(int mod) 以字符串形式返回所有修饰符
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