一、Java反射机制概述
Java反射机制提供的功能
>在运行时判断任意一个对象所属的类
>在运行时构造任意一个类的对象
>在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
>在运行时处理注解
>生成动态代理
反射：所有第三方框架的基础；在运行时，对于任意一个类，都能拿到该类的所有属性和方法的信息(IDEA中可以获取任意一个类的所有方法和属性)。对于任意一个对象来说，都能调用该对象的任意属性和方法
反射操作的四个核心类：
以下四个类都在java.lang.reflect
class这是关键字，声明一个类的关键字
Class：反射操作的核心类 –>> javac源文件.java –>> 源文件.class这个二进制文件就是编译后的文件，给JVM来阅读，包含了编译后该类的所有信息；要想通过反射操作类或者对象，第一步就要获得该类的class对象。
java Test；实际上就是把Test.class这个文件加载到JVM进程中，从其中的主方法开始执行
每当使用javac编译一个源文件，加载到JVM的时候，每个类就对应一个Class的对象，这个对象由JVM生成，一个类只有一个Class对象。
Java中获取一个类的class对象一共有三种途径：
1.直接通过类名称.class获取class对象
2.通过该类的任意实例化对象，调用getClass方法
3.使用Class类提供的Class.forName(“类的全名称”)；
Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”);
编译时和运行时的差异：
Person per = new Student();
per这个引用编译期类型就是Person
最终在JVM运行的时候，到底是那个类型(运行时类型)
通过反射来创建一个类的实例
//调用class对象的newInstance方法产生Student类的实例
//默认调用该类的无参构造
Student stu = cls.newInstance();
System.out.println(stu);通过class对象的newInstance()方法默认调用该类的无参构造，当无参构造不存在或者无参构造不可见(private,不同包)这个方法无法使用。
Constructor：与构造方法相关的类
当需要使用类的其他构造方法来创建对象时，需要用到和构造方法这个结构相关的反射类Constructor
当拿到特定的Constructor对象时，就可以通过该对象来实例化Student对象。
破坏封装性，仅限当前JVM进程中的这个constructor对象可用
假设现在想调用Person的private方法，通过反射，该如何拿到？
只能先拿到父类的class对象（先拿到Person的class对象）
总结：要通过反射来调用一个类的方法
1.先获取该类的class对象
2.通过getDecl或getMethod获取这个方法的method反射对象
3.若该方法是一个成员方法，需要产生该类的实例
4.method.invoke(该类的实例 – 静态方法就是null，具体的方法参数)；
疑问1：通过直接new的方式和反射的方式都可以调用公共的结构，开发中到底用那个？
建议：直接new的方式
什么时候后使用：反射的方式？
(反射的特征：动态性)在编译时不能确定要造那个类的对象时，使用反射。
疑问2：反射的机制与面向对象中的封装性是不是矛盾的？如何看待两个技术？
不矛盾。我的理解：开发中，封装性给我们的提示是，私有的属性不建议直接修改，而是通过get、set方法去做。反射给我们的的提示是，不建议直接修该的私有属性，如果非要修改，也是可以通过反射修改的。总结：反射解决的是能不能调用的问题，封装性解决的是建议我们如何掉的问题。
二、理解Class类并获取Class实例
关于java.lang.Class类的理解
//获取Class的实力的方式(前三种方式需要掌握)
@Test
public void test3() throws ClassNotFoundException {
//方式一：调用运行时类的属性：class
Class clazz1 = Person.class;
System.out.println(clazz1);//class zx_reflection.Person
//方式二：通过运行时类的对象，调用getClass()
Person p1 = new Person();
Class clazz2 = p1.getClass();
System.out.println(clazz2);//class zx_reflection.Person
//方式三：调用Class的静态方法：forName(String classPath)（这种方式常用）
Class clazz3 = Class.forName("class zx_reflection.Person");
System.out.println(clazz3);//class zx_reflection.Person
System.out.println(clazz1 == clazz2);//true
System.out.println(clazz1 == clazz3);//true
//方式四：使用类的加载器：ClassLoader(了解)
ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
Class clazz4 = classLoader.loadClass("class zx_reflection.Person");
System.out.println(clazz4);
}
//Class实例可以时那些结构的说明：
@Test
public void test4(){
Class c1 = Object.class;
Class c2 = Comparable.class;
Class c3 = String[].class;
Class c4 = int[][].class;
Class c5 = ElementType.class;
Class c6 = Override.class;
Class c7 = int.class;
Class c8 = void.class;
Class c9 = Class.class;
int[] a = new int[10];
int[] b = new int[100];
Class c10 = a.getClass();
Class c11 = b.getClass();
//只要数组的元素类型与维度一样，就是同一个Class
System.out.println(c10 == c11);//true
}
1.类的加载的过程：
程序经过javac.exe命令以后，会生成一个或多个字节码文件(.class结尾)。
接着我们使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行。相当于将某个字节码文件加载到内存中。此过程就称为类的加载。
加载到内存中的类，我们就称为运行时类，此运行时类，就作为Class的一个实例。
2.换句话说，Class的实例就对应着一个加载到内存中的运行时类。
3.加载到内存中的一个运行时类，会缓存一段时间；在此时间之内 ，我们可以通过不同的方式来获取此运行时类。
@Test
public void test1(){
//对于自定义类，使用系统类加载器进行加载
ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
System.out.println(classLoader);//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
//调用系统类加载器的getParent():获取扩展类加载器
ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent();
System.out.println(classLoader1);//sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@54bedef2
//调用扩展类加载器的getParent():无法获取引导类加载器
//引导类加载器主要负责加载java的核心类库，无法加载自定义类的。
ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();
System.out.println(classLoader2);//null
ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader();
System.out.println(classLoader3);//null
}
Properties:用来读取配置文件
@Test
public void test2() throws Exception {
Properties pros = new Properties();
//此时的文件默认在当前的module下
//读取配置文件的方式一：
// FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
// pros.load(fis);
//读取配置文件的方式二：使用ClassLoader
//配置文件默认识别为：当前module的src下
ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("jdbc1.properties");
pros.load(is);
String user = pros.getProperty("user");
String password = pros.getProperty("password");
System.out.println("user = " + user + ",password" + password);//user = 吴飞,passwordabc123
}三、通过反射创建对应的运行时类的对象(反射的应用1)
public class NewInstanceTest {
@Test
public void test1() throws IllegalAccessException, InstantiationException {
Class<Person> clazz = Person.class;
/*
newInstance():调用此方法，创建对应的运行时类的对象，内部调用了运行时类的空参构造器
要想此方法正常的创建运行时类的对象，要求：
1.运行时类必须提供空参的构造器
2.空参的构造器的访问权限得够。通常，设置为public
在javabean中要求提供一个public的空参构造器。原因：
1.便于通过反射，创建运行时类的对象
2.便于子类继承此运行时类时，默认调用super()时，保证父类有此构造器
*/
Person obj = clazz.newInstance();
System.out.println(obj);//Person{name='null', age=0}
}
//体会反射的动态性
@Test
public void test2() {
int num = new Random().nextInt(3);//0,1,2
String classPath = "";
switch(num){
case 0:
classPath = "java.util.Date";
break;
case 1:
classPath = "java.lang.Object";
break;
case 2:
classPath = "zx_reflection/Person.java";
break;
try {
Object obj = getInstance(classPath);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/*
创建一个指定类的对象
classPath:指定类的全类名
*/
public Object getInstance(String classPath) throws Exception {
Class clazz = Class.forName(classPath);
return clazz.newInstance();
}
}总结：创建类的对象的方式？
方式一：new + 构造器
方式二：要创建Xxx类的对象，可以考虑：Xxx、Xxxs、XxxBuilder类中查看是否有静态方法的存在。可以调用其静态方法，创建Xxx对象。
方式三：通过反射。(使用频率、先后顺序与书写顺序一致)
四、获取运行时类的完整结构(反射的应用2)
1.获取当前运行时类的属性结构
@Test
public void test1(){
Class clazz = Person.class;
//获取属性结构
//getFields():获取当前运行时及其父类中声明为public访问权限的属性
Field[] fields = clazz.getFields();
for(Field f : fields){
System.out.println(f);
}
System.out.println();
//getDeclaredFields():获取当前运行时类中声明的所有属性。(不包含父类中声明的属性)
Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
for(Field f : declaredFields){
System.out.println(f);
}
}
@Test
public void test2(){
Class clazz = Person.class;
Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
for(Field f : declaredFields){
//1.权限修饰符
int modifiers = f.getModifiers();
System.out.print(Modifier.toString(modifiers) + "\t");
//2.数据类型
Class type = f.getType();
System.out.print(type.getName() + "\t");
//3.变量名
String fName = f.getName();
System.out.print(fName);
}
}2.获取运行时类的方法结构
@Test
public void test1(){
Class clazz = Person.class;
//getMethods():获取当前运行时类及所有父类中声明为public权限的方法
Method[] methods = clazz.getMethods();
for(Method m : methods){
System.out.println(m);
}
System.out.println();
//getDeclaredMethods():获取当前运行时类中声明的所有方法。(不包含父类中声明的方法)
Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
for(Method m : declaredMethods){
System.out.println(m);
}
}
/*
@Xxxx
权限修饰符 返回值类型 方法名(参数类型1 形参名1，...) throws XxxException{}
*/
@Test
public void test2(){
Class clazz = Person.class;
Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
for(Method m : declaredMethods){
//1.获取方法声明的注释
Annotation[] annos = m.getAnnotations();
for(Annotation a : annos){
System.out.println(a);
}
//2.权限修饰符
System.out.print(Modifier.toString(m.getModifiers()) + "\t");
//3.返回值类型
System.out.print(m.getReturnType().getName() + "\t");
//4.方法名
System.out.print(m.getName());
System.out.print("(");
//5.形参列表
Class[] parameterTypes = m.getParameterTypes();
if(!(parameterTypes == null && parameterTypes.length == 0)){
for(int i = 0;i < parameterTypes.length;i++){
if(i == parameterTypes.length - 1){
System.out.println(parameterTypes[i].getName() + "args_" + i);
break;
}
System.out.print(parameterTypes[i].getName() + "args_" + i + ",");
}
}
System.out.print(")");
//6.抛出的异常
Class[] exceptionTypes = m.getExceptionTypes();
if(exceptionTypes.length > 0){
System.out.print("throws ");
for(int i = 0;i < exceptionTypes.length;i++){
if(i == exceptionTypes.length - 1){
System.out.println(exceptionTypes[i].getName());
break;
}
System.out.println(exceptionTypes[i].getName() + ",");
}
}
}
}3.获取运行时类的其他结构
/*
获取构造器结构
*/
@Test
public void test1(){
Class clazz = Person.class;
//getConstructors():获取当前运行时类中声明为public的构造器
Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
for(Constructor c : constructors){
System.out.println(c);
}
System.out.println();
//getDeclaredConstructors():获取当前运行时类中声明的所有的构造器
Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
for(Constructor c : declaredConstructors){
System.out.println(c);
}
}
/*
获取运行时类的父类
*/
@Test
public void test2(){
Class clazz = Person.class;
Class superclass = clazz.getSuperclass();
System.out.println(superclass);//class zx_reflection1.Creature
}
/*
获取运行时类的带泛型的父类
*/
@Test
public void test3(){
Class clazz = Person.class;
Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
System.out.println(genericSuperclass);//zx_reflection1.Creature<java.lang.String>
}
/*
获取运行时类的带泛型的父类的泛型
*/
@Test
public void test4(){
Class clazz = Person.class;
Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
ParameterizedType paramType = (ParameterizedType)genericSuperclass;
//获取泛型类型
Type[] actualTypeArguments = paramType.getActualTypeArguments();
System.out.println(actualTypeArguments[0].getTypeName());//java.lang.String
}
/*
获取运行时类实现的接口
*/
@Test
public void test5(){
Class clazz = Person.class;
Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();
for(Class c : interfaces){
System.out.println(c);
}
System.out.println();
//获取运行时类的父类实现的接口
Class[] interfaces1 = clazz.getSuperclass().getInterfaces();
for(Class c : interfaces1){
System.out.println(c);
}
}
/*
获取运行时类所在的包
*/
@Test
public void test6(){
Class clazz = Person.class;
Package pack = clazz.getPackage();
System.out.println(pack);//package zx_reflection1
}
/*
获取运行时类声明的注解
*/
@Test
public void test7(){
Class clazz = Person.class;
Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
for(Annotation annos : annotations){
System.out.println(annos);//@zx_reflection1.MyAnnotation(value=hi)
}
}五、调用运行时类的指定结构(反射的应用3)
@Test
public void testField() throws Exception {
Class clazz = Person.class;
//创建运行时类的对象
Person p = (Person)clazz.newInstance();
//获取指定的属性:要求运行时类中属性声明为public（通常不采用此方法，因为属性很少声明为public，常用的在下面）
Field id = clazz.getField("id");
/*
设置当前属性的值
set():参数1：指明设置那个对象的属性 参数2：将此属性值设置为多少
*/
id.set(p,1001);
/*
获取当前属性的值
get():参数1：获取那个对象的当前属性值
*/
int pId = (int)id.get(p);
System.out.println(pId);
}
/*
如何操作运行时类中的指定的属性----需要掌握
*/
@Test
public void testField1() throws Exception {
Class clazz = Person.class;
//创建运行时类的对象
Person p = (Person)clazz.newInstance();
//1.getDeclaredField(String fieldName):获取运行时类中指定变量名的属性
Field name = clazz.getDeclaredField("name");
//2.保证当前属性是可访问的
name.setAccessible(true);
//3.获取、设置指定对象的此属性值
name.set(p,"Tom");
System.out.println(name.get(p));
}
/*
如何操作运行时类中的指定的方法 -- 需要掌握
*/
@Test
public void testMethod() throws Exception {
Class clazz = Person.class;
//创建运行时类的对象
Person p = (Person)clazz.newInstance();
/*
1.获取指定的某个方法
getDeclaredMethod():参数1：指明获取的方法的名称 参数2：指明获取的方法的形参列表
*/
Method show = clazz.getDeclaredMethod("show", String.class);
//2.保证当前方法是可访问的
show.setAccessible(true);
/*
2.调用方法的invoke():参数1：方法的调用者 参数2：给方法形参赋值的实参
invoke()的返回值即为对应类中调用的方法的返回值
*/
Object returnValue = show.invoke(p, "CHN");//String nation = p.show()
System.out.println(returnValue);
System.out.println("*******************如何调用静态方法*********************************");
Method showDesc = clazz.getDeclaredMethod("showDesc");
showDesc.setAccessible(true);
//如果调用的运行时类中的方法没有返回值，则此invoke()返回null
Object returnVal = showDesc.invoke(Person.class);
System.out.println(returnVal);//null
}
/*
如何调用运行时类中的指定的构造器
*/
@Test
public void testConstructor() throws NoSuchMethodException {
Class clazz = Person.class;
/*
1.获取指定的构造器
getDeclaredConstructor():参数：指明构造器的参数列表
*/
Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
//2.保证此构造器是可访问的
constructor.setAccessible(true);
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