# se基础--反射机制--1.反射
# 1.1 反射的概述:
Reflection(反射)是被视为动态语言的关键,反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息,并能直接操作任意对象的内部属性及方法。
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
在运行时获取泛型信息
在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
在运行时处理注解
生成动态代理
java.lang.Class:代表一个类 **java.lang.reflect.Method:**代表类的方法 **java.lang.reflect.Field:**代表类的成员变量 **java.lang.reflect.Constructor:**代表类的构造器
Class本身也是一个类 Class 对象只能由系统建立对象 一个加载的类在 JVM 中只会有一个Class实例 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件 每个类的实例都会记得自己是由哪个 Class 实例所生成 通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构 Class类是Reflection的根源,针对任何你想动态加载、运行的类,唯有先获得相应的Class对象
# 1.2 反射学习内容
反射都是从class字节码文件中获取的内容。
- 如何获取class字节码文件的对象
- 利用反射如何获取构造方法(创建对象)
- 利用反射如何获取成员变量(赋值,获取值)
- 利用反射如何获取成员方法(运行)
# 1.3 获取字节码文件对象(4种)
- 全限定名:
Class.forName("全类名")
(最常用) - 字面量获取:
类.class
- 对象获取:
obj.getClass()
- classLoader获取:
classLoader.loadClass("全类名")
代码示例:
//1.Class这个类里面的静态方法forName
//Class.forName("类的全类名"): 全类名 = 包名 + 类名
Class clazz1 = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
//源代码阶段获取 --- 先把Student加载到内存中,再获取字节码文件的对象
//clazz 就表示Student这个类的字节码文件对象。
//就是当Student.class这个文件加载到内存之后,产生的字节码文件对象
//2.通过class属性获取
//类名.class
Class clazz2 = Student.class;
//因为class文件在硬盘中是唯一的,所以,当这个文件加载到内存之后产生的对象也是唯一的
System.out.println(clazz1 == clazz2);//true
//3.通过Student对象获取字节码文件对象
Student s = new Student();
Class clazz3 = s.getClass();
System.out.println(clazz1 == clazz2);//true
System.out.println(clazz2 == clazz3);//true
//4.classLoader获取
ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();
Class clazz4 = cl.loadClass(“类的全类名”);
字节码文件和字节码文件对象
java文件:就是我们自己编写的java代码。
字节码文件:就是通过java文件编译之后的class文件(是在硬盘上真实存在的,用眼睛能看到的)
字节码文件对象:当class文件加载到内存之后,虚拟机自动创建出来的对象。
这个对象里面至少包含了:构造方法,成员变量,成员方法。
而我们的反射获取的是什么?字节码文件对象,这个对象在内存中是唯一的。
# 1.4 获取构造方法
方法名 | 说明 |
---|---|
Constructor<?>[] getConstructors() | 获得所有的构造(只能public修饰) |
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() | 获得所有的构造(包含private修饰) |
Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) | 获取指定构造(只能public修饰) |
Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) | 获取指定构造(包含private修饰) |
代码示例:
public class ReflectDemo2 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
//1.获得整体(class字节码文件对象)
Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
//获取所有构造方法(public)
Constructor[] constructors1 = clazz.getConstructors();
for (Constructor constructor : constructors1) {
System.out.println(constructor);
}
System.out.println("=======================");
//获取所有构造(带私有的)
Constructor[] constructors2 = clazz.getDeclaredConstructors();
for (Constructor constructor : constructors2) {
System.out.println(constructor);
}
System.out.println("=======================");
//获取指定的空参构造
Constructor con1 = clazz.getConstructor();
System.out.println(con1);
Constructor con2 = clazz.getConstructor(String.class,int.class);
System.out.println(con2);
System.out.println("=======================");
//获取指定的构造(所有构造都可以获取到,包括public包括private)
Constructor con3 = clazz.getDeclaredConstructor();
System.out.println(con3);
//了解 System.out.println(con3 == con1);
//每一次获取构造方法对象的时候,都会新new一个。
Constructor con4 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
System.out.println(con4);
}
}
# 1.5 创建对象
字节码对象:clazz.newInstance()
构造器对象:con.newInstance()
代码示例:
//首先要有一个javabean类
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name) {
this.name = name;
}
private Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
...get...set...tostring...
}
//测试类中的代码:
//需求1:
//获取空参,并创建对象
//1.获取整体的字节码文件对象
Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");
//2.获取空参的构造方法
Constructor con = clazz.getConstructor();
//3.利用空参构造方法创建对象
Student stu = (Student) con.newInstance();
System.out.println(stu);
System.out.println("=============================================");
//测试类中的代码:
//需求2:
//获取带参构造,并创建对象
//1.获取整体的字节码文件对象
Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");
//2.获取有参构造方法
Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
//3.临时修改构造方法的访问权限(暴力反射)
con.setAccessible(true);
//4.直接创建对象
Student stu = (Student) con.newInstance("zhangsan", 23);
System.out.println(stu);
# 1.6 获取成员变量
方法名 | 说明 |
---|---|
Field[] getFields() | 返回所有成员变量对象的数组(只能拿public的) |
Field[] getDeclaredFields() | 返回所有成员变量对象的数组,存在就能拿到 |
Field getField(String name) | 返回单个成员变量对象(只能拿public的) |
Field getDeclaredField(String name) | 返回单个成员变量对象,存在就能拿到 |
代码示例:
public class ReflectDemo4 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
//1.获取class对象
Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
//2.getFields() 获取成员变量的对象(Field对象)只能获取public修饰的
Field[] fields1 = clazz.getFields();
for (Field field : fields1) {
System.out.println(field);
}
System.out.println("===============================");
//getDeclaredFields()获取成员变量的对象(public + private)
Field[] fields2 = clazz.getDeclaredFields();
for (Field field : fields2) {
System.out.println(field);
}
System.out.println("===============================");
//获得单个成员变量对象
//如果获取的属性是不存在的,那么会报异常
//Field field3 = clazz.getField("aaa");
//System.out.println(field3);//NoSuchFieldException
Field field4 = clazz.getField("gender");
System.out.println(field4);
System.out.println("===============================");
//获取单个成员变量(私有)
Field field5 = clazz.getDeclaredField("name");
System.out.println(field5);
}
}
public class Student {
private String name;
private int age;
public String gender;
public String address;
public Student() {
}
public Student(String name, int age, String address) {
this.name = name;
this.age = age;
this.address = address;
}
public Student(String name, int age, String gender, String address) {
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
this.address = address;
}
...get...set...tostring...
}
# 修改成员变量
方法 | 说明 |
---|---|
void set(Object obj, Object value) | 赋值 |
Object get(Object obj) | 获取值 |
示例
public class ReflectDemo5 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
Student s = new Student("zhangsan",23,"广州");
Student ss = new Student("lisi",24,"北京");
//需求:
//利用反射获取成员变量并获取值和修改值
//1.获取class对象
Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
//2.获取name成员变量
//field就表示name这个属性的对象
Field field = clazz.getDeclaredField("name");
//临时修饰他的访问权限
field.setAccessible(true);
//3.设置(修改)name的值
//参数一:表示要修改哪个对象的name?
//参数二:表示要修改为多少?
field.set(s,"wangwu");
//3.获取name的值
//表示我要获取这个对象的name的值
String result = (String)field.get(s);
//4.打印结果
System.out.println(result);
System.out.println(s);
System.out.println(ss);
}
}
public class Student {
private String name;
private int age;
public String gender;
public String address;
public Student() {
}
public Student(String name, int age, String address) {
this.name = name;
this.age = age;
this.address = address;
}
public Student(String name, int age, String gender, String address) {
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
this.address = address;
}
...get...set...
}
# 1.7 获取成员方法
方法名 | 说明 |
---|---|
Method[] getMethods() | 返回所有成员方法对象的数组(只能拿public的) |
Method[] getDeclaredMethods() | 返回所有成员方法对象的数组,存在就能拿到 |
Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) | 返回单个成员方法对象(只能拿public的) |
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) | 返回单个成员方法对象,存在就能拿到 |
代码示例:
public class ReflectDemo6 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
//1.获取class对象
Class<?> clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");
//2.获取方法
//getMethods可以获取父类中public修饰的方法
Method[] methods1 = clazz.getMethods();
for (Method method : methods1) {
System.out.println(method);
}
System.out.println("===========================");
//获取所有的方法(包含私有)
//但是只能获取自己类中的方法
Method[] methods2 = clazz.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods2) {
System.out.println(method);
}
System.out.println("===========================");
//获取指定的方法(空参)
Method method3 = clazz.getMethod("sleep");
System.out.println(method3);
Method method4 = clazz.getMethod("eat",String.class);
System.out.println(method4);
//获取指定的私有方法
Method method5 = clazz.getDeclaredMethod("playGame");
System.out.println(method5);
}
}
# 执行成员方法
Object invoke(Object obj, Object... args)
:运行方法
代码示例:
package com.itheima.a02reflectdemo1;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectDemo6 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
//1.获取字节码文件对象
Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");
//2.获取一个对象
//需要用这个对象去调用方法
Student s = new Student();
//3.获取一个指定的方法
//参数一:方法名
//参数二:参数列表,如果没有可以不写
Method eatMethod = clazz.getMethod("eat",String.class);
//运行
//参数一:表示方法的调用对象
//参数二:方法在运行时需要的实际参数
//注意点:如果方法有返回值,那么需要接收invoke的结果
//如果方法没有返回值,则不需要接收
String result = (String) eatMethod.invoke(s, "重庆小面");
System.out.println(result);
}
}
public class Student {
private String name;
private int age;
public String gender;
public String address;
public Student() {
}
public Student(String name) {
this.name = name;
}
private Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
...get...set...
private void study(){
System.out.println("学生在学习");
}
private void sleep(){
System.out.println("学生在睡觉");
}
public String eat(String something){
System.out.println("学生在吃" + something);
return "学生已经吃完了,非常happy";
}
}
# 面试题:
你觉得反射好不好?好,有两个方向
第一个方向:无视修饰符访问类中的内容。但是这种操作在开发中一般不用,都是框架底层来用的。
第二个方向:反射可以跟配置文件结合起来使用,动态的创建对象,动态的调用方法。
# 练习:泛型擦除(掌握概念,了解代码)
集合中的泛型只在java文件中存在,当编译成class文件之后,就没有泛型了。
代码示例:(了解)
package com.itheima.reflectdemo;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
public class ReflectDemo8 {
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
//1.创建集合对象
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(123);
// list.add("aaa");
//2.利用反射运行add方法去添加字符串
//因为反射使用的是class字节码文件
//获取class对象
Class clazz = list.getClass();
//获取add方法对象
Method method = clazz.getMethod("add", Object.class);
//运行方法
method.invoke(list,"aaa");
//打印集合
System.out.println(list);
}
}
# 练习:修改字符串的内容(掌握概念,了解代码)
在这个练习中,我需要你掌握的是字符串不能修改的真正原因。
字符串,在底层是一个byte类型的字节数组,名字叫做value
private final byte[] value;
真正不能被修改的原因:final和private
final修饰value表示value记录的地址值不能修改。
private修饰value而且没有对外提供getvalue和setvalue的方法。所以,在外界不能获取或修改value记录的地址值。
如果要强行修改可以用反射:
代码示例:(了解)代码示例:(了解)
String s = "abc";
String ss = "abc";
// private final byte[] value= {97,98,99};
// 没有对外提供getvalue和setvalue的方法,不能修改value记录的地址值
// 如果我们利用反射获取了value的地址值。
// 也是可以修改的,final修饰的value
// 真正不可变的value数组的地址值,里面的内容利用反射还是可以修改的,比较危险
//1.获取class对象
Class clazz = s.getClass();
//2.获取value成员变量(private)
Field field = clazz.getDeclaredField("value");
//但是这种操作非常危险
//JDK高版本已经屏蔽了这种操作,低版本还是可以的
//临时修改权限
field.setAccessible(true);
//3.获取value记录的地址值
byte[] bytes = (byte[]) field.get(s);
bytes[0] = 100;
System.out.println(s);//dbc
System.out.println(ss);//dbc
# 练习:反射和配置文件结合动态获取的练习(重点)
需求: 利用反射根据文件中的不同类名和方法名,创建不同的对象并调用方法。
分析:
①通过Properties加载配置文件
②得到类名和方法名
③通过类名反射得到Class对象
④通过Class对象创建一个对象
⑤通过Class对象得到方法
⑥调用方法
代码示例:
public class ReflectDemo9 {
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
//1.读取配置文件的信息
Properties prop = new Properties();
FileInputStream fis = new FileInputStream("day14-code\\prop.properties");
prop.load(fis);
fis.close();
System.out.println(prop);
String classname = prop.get("classname") + "";
String methodname = prop.get("methodname") + "";
//2.获取字节码文件对象
Class clazz = Class.forName(classname);
//3.要先创建这个类的对象
Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor();
con.setAccessible(true);
Object o = con.newInstance();
System.out.println(o);
//4.获取方法的对象
Method method = clazz.getDeclaredMethod(methodname);
method.setAccessible(true);
//5.运行方法
method.invoke(o);
}
}
配置文件中的信息:
classname=com.itheima.a02reflectdemo1.Student
methodname=sleep
# 利用反射保存对象中的信息(重点)
public class MyReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, IOException {
/*
对于任意一个对象,都可以把对象所有的字段名和值,保存到文件中去
*/
Student s = new Student("小A",23,'女',167.5,"睡觉");
Teacher t = new Teacher("播妞",10000);
saveObject(s);
}
//把对象里面所有的成员变量名和值保存到本地文件中
public static void saveObject(Object obj) throws IllegalAccessException, IOException {
//1.获取字节码文件的对象
Class clazz = obj.getClass();
//2. 创建IO流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myreflect\\a.txt"));
//3. 获取所有的成员变量
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
field.setAccessible(true);
//获取成员变量的名字
String name = field.getName();
//获取成员变量的值
Object value = field.get(obj);
//写出数据
bw.write(name + "=" + value);
bw.newLine();
}
bw.close();
}
}
public class Student {
private String name;
private int age;
private char gender;
private double height;
private String hobby;
public Student() {
}
public Student(String name, int age, char gender, double height, String hobby) {
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
this.height = height;
this.hobby = hobby;
}
...get...set...tostring...
}
public class Teacher {
private String name;
private double salary;
public Teacher() {
}
public Teacher(String name, double salary) {
this.name = name;
this.salary = salary;
}
...get...set...tostring...
}
封装性:解决建议使用
反射:我能不能的问题