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1反射的定义与用途
定义
Java的反射(reflection)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与方法.对于任意一个对象,都能够调用它的任意方法和属性并且修改部分类型信息.
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
用途
1.当你有获取 私有的或只是对系统应用开放的某个类的某个成员变量,方法 的需求,可以通过反射机制来获取私有成员或方法
2.最重要的应用是开发各种通用框架
2反射相关的类及方法
类名
用途
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/类的属性
Method类
代表类的方法
Constructor类
类 代表类的构造方法
Java文件编译以后,生成了.class文件,JVM此时去解读.class文件,被编译后的Java文件.class也被JVM解析为一个对象,这个对象就是java.lang.Class.当程序运行时,每个Java文件最终变成了Class类对象的一个实例.我们通过Java反射机制应用到这个实例,就可以去获得甚至去添加改变这个类的属性和动作,使得这个类称为一个动态的类,我们看一下反射相关的方法
2.1(重要)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)
forName(String className)
newInstance()
创建类的实例
getName()
获得类的完整路径名字
2.2(重要)获得类中属性相关的方法
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
2.3(重要)类中构造器相关的方法
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
2.4(重要)获得类中方法相关的方法
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
2.5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
上述的方法不加Declared时只能获得公开的,加了Declared之后可以获取私有的,权限范围更大了
3反射示例
使用反射之前,首先要拿到当前需要反射的类的Class对象,通过Class的核心方法达到反射的目的.
3.1获取Class对象的三种方式
方式一:使用Class.forName("类的全路径名");
方式二:使用类名.class方法
方式三:使用类对象的getClass()方法
class Student{
//私有属性name
private String name = "hello!";
//公有属性age
public int age = 18;
//不带参数的构造方法
public Student(){
System.out.println("Student()");
}
private Student(String name,int age) {
this.name = name;
this.age = age;
System.out.println("Student(String,name)");
}
private void eat(){
System.out.println("i am eating");
}
public void sleep(){
System.out.println("i am sleeping");
}
private void function(String str) {
System.out.println(str);
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
class Test1{
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//1.使用Class.forName("类的全路径名");
//通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取，用的最多，
//但可能抛出 ClassNotFoundException 异常
Class<?> c1 = Class.forName("Student");
//2.使用类名.class方法
//隐含的静态成员变量 class
Class<?> c2 = Student.class;
//3.使用类对象的getClass()方法
//Object类
Student student3 = new Student();
Class<?> c3 = student3.getClass();
System.out.println(c1.equals(c2));
System.out.println(c1.equals(c3));
System.out.println(c3.equals(c2));
}
}
三种方法获取到的是同一个Class对象!!
编辑
3.2利用反射创建一个实例
public class ReflectClassDemo {
public static void reflectNewInstance() {
//通过反射创建对象
Class<?> c3 = null;
try {
c3 = Class.forName("Student");
//c3实例
Student student = (Student)c3.newInstance();
System.out.println(student);
} catch (ClassNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (InstantiationException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
public static void main(String[] args) {
reflectNewInstance();
}
}
编辑
通过反射来创建实例的缺点也很明显,以前我们只需要用new关键字就能创建实例对象,这里使用了很多方法,会降低效率
3.3反射私有的构造方法
public static void reflectPrivateConstructor() {
try {
Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
Constructor<?> declaredConstructorStudent =
classStudent.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
//设置为true后可修改访问权限
declaredConstructorStudent.setAccessible(true);
Object objectStudent = declaredConstructorStudent.newInstance("world", 18);
Student student = (Student) objectStudent;
System.out.println("获得私有构造函数且修改姓名和年龄："+student);
} catch (InstantiationException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (InvocationTargetException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (ClassNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
编辑
3.4反射私有属性
public static void reflectPrivateField() {
try {
Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
Field field = classStudent.getDeclaredField("name");
field.setAccessible(true);
//可以修改该属性的值
Object objectStudent = classStudent.newInstance();
Student student = (Student) objectStudent;
field.set(student,"小明");
String name = (String) field.get(student);
System.out.println("反射私有属性修改了,name："+ name);
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
编辑
3.5反射私有方法
public static void reflectPrivateMethod() {
try {
Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
Method methodStudent = classStudent.getDeclaredMethod("function",String.class);
System.out.println("私有方法的方法名为："+methodStudent.getName());
//私有的一般都要加
methodStudent.setAccessible(true);
Object objectStudent = classStudent.newInstance();
Student student = (Student) objectStudent;
methodStudent.invoke(student,"给私有的function函数传的参数");
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
编辑
4反射优点和缺点
优点：
1. 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
2. 增加程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力
3. 反射已经运用在了很多流行框架如：Struts、Hibernate、Spring 等
缺点：
1. 使用反射会有效率问题。会导致程序效率降低
2. 反射技术绕过了源代码的技术，因而会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂
